DOI:10.1038/s41428-020-00446-y
本研究的重點是利用聚合物多層熔融靜電紡絲結合脫層步驟來制備厚度約為150-200nm的扁平帶狀非織造纖維網。采用一種帶有層倍增器的新型共擠出系統來熔化直徑約15-25μm的靜電紡絲雙組分圓柱形超細纖維，在脫層之前，每根纖維內最多有257個交替層。圓柱形纖維的直徑取決于溫度、聚合物流速以及模頭到收集器的距離。隨后，使用超聲或溶劑沖洗所制備的雙組分層狀超細纖維以進行脫層，從而獲得厚度在150-200nm之間的扁平納米帶。脫層后，發現一些扁平納米帶卷成直徑為150-250nm的圓柱形纖維。這種雙組分材料采用了連續熔體擠出工藝，與傳統的溶液靜電紡絲工藝相比，該工藝可支持更高的產量，并且可以在適當的脫層處理后制備出高表面積的非織造網。
圖1.示意圖突出顯示了層狀超細纖維和厚納米帶，在脫層時，一些帶卷成（空心）圓柱形納米纖維。（b）描述了從三個交替聚合物層開始且使用一個層倍增器的層倍增過程示意圖。相同的倍增過程可以使用額外的層倍增器進行重復，以根據需要創建更多的層。（c）三層PCL/PE/PCL（ABA）聚合物熔體結構示意圖
圖2.在不同溫度下，聚乙烯（PE）、聚己內酯（PCL）和等規聚丙烯（PP）的動態熔體粘度。（b）聚乙烯（PE）在不同溫度下的動態熔體粘度與頻率的關系；（c）等規聚丙烯（PP）在不同溫度下的動態熔體粘度與頻率的關系；（d）聚己內酯（PCL）在不同溫度下的動態熔體粘度與頻率的關系
圖3.表S1所列熔融電紡等規聚丙烯（PP）纖維網的SEM圖像。（a）樣品1；（b）樣品2；（c）樣品3；（d）樣品4；和（e）樣品5
圖4.含表2所列聚丙烯（PP）和聚己內酯（PCL）的三層熔融電紡網的SEM圖像。（a）樣品1：PP（外部）和PCL（內部）；（b）樣品3：PCL（外部）和PP（內部）；（c）樣品4：PCL（外部）和PP（內部）
圖5.表3中列出的257層共擠出電紡網的SEM圖像。（a）樣品1：PCL（外部）和PE（內部）；（b）樣品3：PCL（外部）和PE（內部）；（c）樣品4：PCL（外部）和PP（內部）；（d）樣品5：PCL（外部）和PP（內部）
圖6.通過超聲處理257層聚己內酯（PCL）（外層）/聚乙烯（PE）（內層）纖維網獲得的脫層纖維的SEM圖。（a）左圖和（b）右圖是從同一網絡以不同的放大倍率獲得的。紅色箭頭指向脫層后產生的納米帶
圖7.在氯仿中漂洗后得到的257層聚己內酯（PCL）（外層）和聚乙烯（PE）（內層）脫層纖維的SEM圖像。在較低（a）和較高（b）放大倍率下獲得圖像，突出顯示了扁平帶狀纖維和圓柱狀纖維的存在
圖8.在氯仿中漂洗后得到的257層聚己內酯（PCL）（外層）和等規聚丙烯（PP）（內層）纖維網脫層纖維的SEM圖。由“帶”形成的圓柱形纖維的存在是顯而易見的
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