静电纺丝法制备玉米淀粉糖纳米纤维简介

刘福红+张丽萍+李秋玉+丁艳

【摘 要】采用一步静电纺丝技术，制备玉米淀粉糖纳米纤维，实验操作过程简单，纺丝过程对环境的污染小。而且由于玉米淀粉糖分子链中不含苯环类结构，生物降解能力强，符合当前化工产品绿色化的世界潮流。

【关键词】静电纺丝；玉米淀粉糖；纳米纤维

[Abstract] Using a one-step electrostatic spinning technique， the corn starch sugar nanofibers were prepared. The experiment was simple and the spinning process was less polluting to the environment. Moreover， due to the lack of benzene ring structure in the molecular chain of corn starch sugar， the biodegradability is strong， which is in line with the current world trend of chemical products' green color.

[Key words] Electrostatic spinning； Corn starch sugar； nanofibers

我国粮食作物种类繁多，其中玉米是非常重要的一种，玉米深加工的产品种类非常多，其用途也非常广泛。目前，主要的玉米深加工产品有玉米淀粉、酒精、和玉米淀粉糖。玉米淀粉糖的种类也有很多种，像麦芽糊精、果葡糖浆、麦芽糖浆和结晶葡萄糖等，在食品领域如饮料、糖果、调味品等，还有医药领域都有非常广泛的应用。除此以外，玉米淀粉糖对于一些特殊人群像糖尿病人、心血管病患者都有保健作用。

1 玉米淀粉糖突出特点

玉米淀粉糖具有非常多的优点。第一，它是一种生物可降解材料，无论在任何环境下，降解的速度都非常快，而且都具备完全的生物降解能力；第二，降解的产物主要是二氧化碳气体，不会危害到环境；第三，玉米是一种可再生资源，玉米淀粉也可每年重新获得，因此，制备玉米淀粉糖的原材料非常丰富；第四，基于原料的丰富，玉米淀粉糖的价格适中，和聚合物相比较，远远低于它。

2 制造纳米纤维的方法

纺丝方法的种类有很多种[1]，如微相分离方法、拉伸方法[2]、自组装方法、模板合成方法[3]、静电纺丝方法[4]等。这些方法中，静电纺丝法具有很大优点：第一，可以在实验室自行安装，成本低廉；第二，实验时操作起来非常简单；第三，适用的范围非常广范；第四，相对来说，生产效率比较高等。基于以上诸多优点，静电纺丝法的应用非常广泛。

3 静电纺丝法

静电纺丝法能够制备超细纤维，一般可以得到直径在10nm～10 μm之间的超细纤维，[5-7]静电纺丝法的原理是，首先使带电荷的高分子溶液或熔体在静电场中流动与变形，然后溶剂进行挥发，或者熔体进行冷却而固化，进而制备纳米纤维材料，或者简称为电纺。静电纺丝法由来已久，早在1934年美国人Formhals

就提出这方面的构想，在近60多年中，这方面的发明专利已有近几十份，但最近10年中，这方面的大量实验工作，以及在理论方面的深入系统的研究，才逐渐开发完成。[8]

静电纺丝方法有一个突出的优点，实验装置简单，主要由高压发生器、喷丝头及纺丝液供给系统、纤维收集板三个部分组成。喷丝头与收集板之间，根据与重力线平行或垂直，分为卧式和立式两种基本构型。静电纺丝实验装置，一般比较简陋，规模都非常小，一般情况下，可在实验室自行安装。

4 利用静电纺丝法的方法制备玉米淀粉糖纳米纤维的优点

采用静电纺丝方法，一步制备玉米淀粉糖纳米纤维，实验操作过程简单，纺丝过程对环境的污染小。而且由于玉米淀粉糖分子链中不含苯环类结构，生物降解能力强，符合当前化工产品绿色化的世界潮流。

参考文献：

[1] 车红锐.静电纺丝技术制备稀土复合氧化物发光纳米纤维与表征[D]，吉林：长春理工大学，2006

[2] Huang Z M， Zhang Y Z，Kotakic M，et al.A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites [J].Composites Science and Technology，2003，63：2223-2253.

[3] Feng L， Li S， Li H， Zhai J， Song Y， Jiang L et al.Super Hydrophobic Suface of Alignen Pdycrylonitrile Nanofibers[J].Angew Chem Int Ed，2002，41（7）：1221-1223

[4] Deitzel J M， Kleinmeyer J. Hirvonen J K， et al. Polymer[J].2001，42：8163-8170

[5] H youngJoon Jin，Jingsong Chen，Vassilis Karageorgiou，et al.Human bone marrow stromal cell responses on electrospun silk fibroin mats[J].Biomaterials，2004，4 （25）：1039-1047.

[6]D.H.Reneker，W.Kataphinan，A.Theron，et al.Nanofiber garlands of polycarprol act one by eletrospinnig[J].Polymer，2002，7（43）：6785-6794.

[7] K.H.Lee，H.Y.Kim，M.S. Khil ，et al.Characterization of nano-structured poly（ε-caprolac tone） nonwoven matsviaelectrospinning[J].Polymer，2003，4（44）：1287-1294.

[8] 吳大诚，杜仲良，高绪珊.纳米纤维，[M].北京：化学工业出版社，2003.42-71.endprint