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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

2.3.3 不同转速的 PLLA/PCL 离心纺纤维 SEM 到 16 000 r/min 时，实验中会出现很多的串珠，并且
分析 纤维直径分布不均匀，原因是当转速太高时，溶剂还
图 5 给出了不同转速的 PLLA/PCL 离心纺丝纤维 没有来得及挥发完全 ；③当转速为 10 000 r/min 时，
的 SEM 图。由组图可知，①当转速为 6 000 r/min 时， 纤维的取向明显，直径分布也较为均匀。
纤维的取向度不高，直径也分布不均匀 ；②当转速达

图(a)、(b)、(c) 为 6 000 r/min,10 000 r/min,16 000 r/min, 白色标尺为 40 um
图 5 不同转速的 PLLA/PCL 离心纺纤维的 SEM

因此，可以得出结论 ：当转速为 10 000 r/min 时， 物质。而 PLLA 的表面能比 PCL 的表面能更小，因此
离心纺丝纤维最佳。离心纺丝过程主要是通过离心力 可以解释共混物接触角趋势。
的作用使得共混物成丝并获得取向。而 PLLA/PCL 纤 2.5 力学性能分析
维的微观结构上出现了孔结构，原因是 ：在几毫秒的 图 7 给出了不同组分比 (PLLA/PCL w/w) 下共
离心成丝过程中，会有大量的溶剂来不及挥发而黏附 混物离心纺丝样品的应力应变图。由图可知，①纯聚
在纤维上，当真空干燥处理后溶剂全部挥发后则留下 乳酸相比于聚己内酯的离心纺纤维，拉伸强度更大，
不规整的空隙，从而形成共混物纤维上的纳米孔结构。 PCL 韧性更大，当二者的共混离心纺丝纤维的力学强
2.4 接触角分析 度会增大 ；②纯聚乳酸的屈服强度是 0.6 MPa，断裂
图 6 给出了不同组分比 (PLLA/PCL w/w) 下共混 伸长率为 0.5，表现质脆，而纯聚己内酯的屈服强度
物离 心纺 丝样 品的接 触角 图。由 图可知， ①纯 PCL 为 0.68 MPa，断裂伸长率为 1.5，表现出很好的韧性；
离心纺丝纤维的接触角为 117º ；② 纯 PLLA 离心纺 ③当二者的混合浓度为 12%，PLLA/PCL 为 70~30，
丝纤维的接触角为 129.5º ；③随着 PCL 含量的增加， 转速为 1 000 r/min 时，离心纺丝样品的屈服强度 6.1
PLLA/PCL 共混物离心纺丝纤维的接触角逐渐减小， MPa，断裂伸长率为 1.2，相比于纯 PLLA 和纯 PCL，
但一直处于各自单组份接触角值之间，表现为疏水性。 力学强度明显增大很多，并且韧性相比于纯 PLLA 也
有一定的改善。

图 6 不同比例的 PLLA/PCL 离心纺丝纤维的接触角图
据文献报道，接触角和材料的表面能与表面张力
相关，一般是材料的表面能越大，表面张力越低，接
图 7 是 PLLA/PCL 比例分别为 0:100,70:30 和 50:50
触角越小。而 PLLA/PCL 的共混为不相容体系，这类
的离心纺丝纤维的应力 - 应变曲线
共混物材料的表面能一般趋向于表现组分含量较高的

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