论文题目：聚己内酯纳米纤维基水凝胶膜的制备及性能研究
摘要：随着国家经济水平的发展,人们越来越重视自我保养,其中面膜产品已成为大众不可或缺的一部分。但传统面膜存在皮肤贴合性差、功效物质吸收率低等缺点,面膜的结构组成和材料方面的研究愈发受到关注。在众多新型材料中,静电纺丝纳米纤维膜以其高孔隙率、大比表面积、形貌可控等优势,并且可降低功效物质粒径实现人体对其的高吸收率,在日用品领域应用广泛。但纳米纤维膜存在贴合性和保湿性差等问题,将其与吸水溶胀性高、保湿性好的水凝胶材料相复合可以整合两者的优点,制备保湿性、粘附性及贴合性优异的面膜材料。本课题通过环保型溶剂静电纺丝制备负载功效物质聚己内酯（PCL）纳米纤维膜,实现了PCL纳米纤维膜的功能化。然后将其与水凝胶相复合制备了亲水保水性、抗菌性、生物相容性优异的纳米纤维基水凝胶,解决了目前传统面膜材质保水性和皮肤贴合性差等问题。第一部分:载功效物质聚己内酯纳米纤维膜的制备。通过环保型溶剂静电纺丝工艺,以生物可降解聚合物-PCL为基材,并在纺丝液中引入生物基抗菌剂-多肽（多聚赖氨酸ε-PL）和皮肤护理剂-（尿囊素allantoin）制备了新型绿色纳米纤维膜,进一步探究纺丝工艺和添加剂对纳米纤维结构及性能的影响。结果表明,负载allantoin的纳米纤维膜不仅形貌良好,同时还具有优异的机械性能、抗菌性能和生物相容性,在面膜、敷料等领域有较好的应用前景。第二部分针对上一部分制备的PCL纳米纤维膜亲水性、吸水性和粘附性差等问题,在PCL纳米纤维膜的基础上引入多糖水凝胶,制备纳米纤维/水凝胶复合膜来改善纳米纤维膜存在的诸多问题。以氧化魔芋葡甘露聚糖（OKGM）和壳寡糖（COS）为原材料通过席夫碱反应制备了COS-OKGM水凝胶,并将其作为水凝胶体系与载功效物质PCL纳米纤维膜（PNM）进行物理复合制备了COS-OKGM/PNM纳米纤维/水凝胶复合膜,探究了多糖水凝胶的引入对PNM吸水溶胀性、抗菌性、功效物质缓释性和生物相容性等性能的影响。结果表明COS-OKGM/PNM具有优异的吸水溶胀性、自愈合性、功效物质缓释性、抗菌性和生物相容性,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有99.99%的抑菌率;并且功效物质累积释放百分比达65.2%,解决了PNM粘附性、亲水性差等问题。第三部分针对水凝胶和PNM之间结合力差的问题,我们以载功效物质PCL纳米纤维膜为基材,通过紫外光引发接枝改性、静电吸附和离子交联的方法在纤维表面引入具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性的天然多糖COSMA和透明质酸（HA）,制备了PCL-COSMA-HA-三价铁离子(Fe3+)纳米纤维水凝胶膜。结果表明,PCL-COSMA-HA-Fe3+具有优异的抗菌、药物缓释性能以及生物相容性。同时发现PCL-COSMA-HA-Fe3+的累计释放百分比可达62%,实现了优异的功效物质缓释效果,且对于PCL纳米纤维膜的接枝和交联处理并没有影响其优异的抗菌性能和机械性能。PCL-COSMA-HA-Fe3+纳米纤维水凝胶膜解决了水凝胶与纳米纤维膜物理结合力差等问题。
关键词：静电纺丝;PCL纳米纤维膜;水凝胶;纳米纤维基水凝胶
学科专业：纺织科学与工程
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 水凝胶
1.2.1 水凝胶的定义及分类
1.2.2 水凝胶的应用现状
1.2.3 多糖水凝胶的研究现状
1.3 静电纺丝
1.3.1 静电纺丝的原理
1.3.2 静电纺丝的优势及应用
1.4 纳米纤维基水凝胶
1.4.1 纳米纤维基水凝胶的制备及研究现状
1.4.2 静电纺丝制备纳米纤维基水凝胶的研究现状
1.4.3 静电纺纳米纤维基水凝胶在面膜上的应用研究
1.5 本课题的研究内容与研究意义
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究意义
2 负载多肽/尿囊素的聚己内酯纳米纤维膜的制备与性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料与实验仪器
2.2.2 实验方法
2.2.3 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 纺丝参数对聚己内酯纳米纤维膜形貌的影响
2.3.2 红外光谱分析
2.3.3 机械性能分析
2.3.4 水接触角分析
2.3.5 抗菌性分析
2.3.6 细胞增殖实验分析
2.3.7 细胞毒性实验分析
2.4 本章小结
3 聚己内酯纳米纤维/水凝胶复合膜的制备与性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料与实验仪器
3.2.2 实验方法
3.2.3 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 结构分析
3.3.2 表观形貌分析
3.3.3 凝胶时间分析
3.3.4 溶胀率分析
3.3.5 流变与自愈合性分析
3.3.6 水接触角分析
3.3.7 抗菌性分析
3.3.8 功效物质缓释分析
3.3.9 粘附性分析
3.3.10 细胞增殖实验分析
3.3.11 细胞毒性实验分析
3.4 本章小结
4 多糖接枝聚己内酯纳米纤维水凝胶膜的制备与性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料与实验仪器
4.2.2 实验方法
4.2.3 表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 红外光谱分析
4.3.2 表观形貌分析
4.3.3 溶胀率分析
4.3.4 机械性能分析
4.3.5 流变测试分析
4.3.6 水接触角分析
4.3.7 抗菌性分析
4.3.8 功效物质缓释分析
4.3.9 细胞增殖实验分析
4.3.10 细胞毒性实验分析
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢