柱填充再生纤维素交联凝胶微球的制备及其力学性质的调控

再生纤维素凝胶微球是将纤维素溶液分散于连续相中,并通过一定的固化方式使分散的纤维素溶液液滴发生凝胶转变而制备的凝胶微球材料。纤维素凝胶微球具有比表面积大、亲水性好、非特异性吸附小等特点,可作为吸附剂、生物亲和载体等应用。本文以棉短绒纤维素为原料,采用乳化法（低表面活性剂用量）制备了纤维素凝胶微球。利用XRD、光学显微镜、粒径分析仪、SEM、材料力学测试仪等对纤维素微球的形貌、结构、力学性能进行了表征及测试。考察了乳化剂用量、转速、m（纤维素溶液）:m（液体石蜡）、溶液黏度以及交联剂用量等因素对纤维素微球粒径的影响。结果表明,在纤维素溶液（质量分数4%）为10 g、交联剂用量为300 μL（交联度为3%）、乳化剂用量为0.1 g、液体石蜡用量为30 g、转速为200 r/min,溶液黏度为2474 Pa·s（增黏时间为15 min）的条件下,能制备平均粒径为610 μm的纤维素微球,其中粒径范围在400~800 μm的微球收率为54.93%。另外,本研究尝试了用乙醇水溶液作为凝固浴来调节微球中纤维素链的聚集状态进而改变微球的力学性能。在上述条件制备的纤维素微球,通过无水乙醇处理的纤维素微球能够承受流速为60 mL/min产生的水压,使微球不发生形变,表现出良好的物理性能,有望于应用于血液灌流等填充柱的应用。