高弹性芯-壳结构PU/CA纤维膜的制备及其药物释放性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

目前，嫁接成活率偏低严重制约了嫁接技术的应用普及。落后的传统技术和材料导致很多植物的嫁接成活率不超过35%。为了能够提高生长因子的有效利用率和嫁接处的透气性，进而提高传统嫁接的成活率，我们将多功能静电纺丝薄膜（简称电纺膜）用到嫁接领域。

本实验研究成果为提高名贵树木的嫁接成活率具有重要的现实意义，对加快经济附加值高的作物的推广和提高农民的收入产生重要影响。

2. 国内外研究现状分析

国内外关于醋酸纤维素静电纺技术的研究程度差异较大。国外对醋酸纤维的静电纺丝已经有了一定的研究,如piotrkulpinski等研究了以nmmo水溶液,作为溶解ca的溶剂的静电纺丝试验。sonw.k.等均研究了使用丙酮和水混合作为溶剂,研究ca的静电纺丝过程。而国内关于醋酸纤维素的静电纺研究还很少。

许多国家都在积极地研究静电纺丝技术,研究的内容也在不断拓宽,从聚合物的静电纺丝过程到理论模拟,再到静电纺丝纤维及其膜的应用都有所涉及。

总体上,静电纺纳米材料的应用在不断的扩大,其中新材料的研究开发已成为近年来的一个主要发展趋势。尤其是对于天然聚合物,其相对于合成高聚物,具有良好的可降解性,是顺应现时代环保需求的最佳材料。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

选取合适的溶剂，选用改性的生物基可降解高分子材料（醋酸纤维素（ca））作为壳，以高弹性聚氨酯（pu）作为芯，采用同轴静电纺丝法制备得到均一稳定、纤维直径可控的芯-壳结构微米纤维，并用飞轮进行取向收集。制备好的通过测试其力学性能、释放性能相关实验参数，筛选得到制备点纺膜的的最佳参数，表征电放纤维的形貌和尺寸。分析不同电纺试验参数对所得电纺纤维的影响，找到其关键影响因素，确定最佳工艺参数。

研究计划：

4. 研究创新点

相较于传统的塑料薄膜，高分子电纺膜具有很多独特的优势：1）由于纳米电纺纤维膜的多孔特性而具有良好的透气性，有效解决了传统塑料薄膜透气性差的问题；2）电纺膜能较好被嫁接处的伤口粘附，促进伤口愈合，且无并发症；3）电纺纤维膜不透光，可以为嫁接愈伤创造黑暗的环境，加速愈合；4）通过同轴静电纺丝技术，以聚氨酯(PU)为芯，所制备得高弹性电纺膜，对提升嫁接膜的性能有很大的提高；5）通过调节原料配比，调节纤维尺寸等参数，可以调节生长因子的释放性能，最终达到电纺膜释放周期与植物嫁接伤口愈合期间所需生长因子量相适应的目的。

这也是首次将多功能（高弹性、透气和避光等）电纺膜用到嫁接领域，拓展了静电纺丝膜的用途并发展了嫁接技术和嫁接材料。