To proceed with the electrospun poly (caprolactone) (PCL)/gelatin (Gel) combinations, the current research was aimed to explore the incorporation of cellulose nanofibers (CNF) into the PCL/Gel blends for the first time. Accordingly, various amounts of CNF were added to different ratios of PCL/Gel, and the corresponding electrospun nanocomposites were examined. Observing morphology via scanning electron microscopy proved, unexpectedly, increasing fibers diameter upon CNF addition into PCL/Gel blends. Mechanical analysis in tensile mode revealed more brittle electrospun PCL/Gel when more Gel was included into the blend due to higher Young’s modulus and lower ultimate tensile strength and strain at break. Addition of various contents of CNF led to strain reduction while displayed a summit-like curve for UTS and modulus, where registered maximum values at 2 wt% CNF for all PCL/Gel/CNF. Among the electrospun nanocomposites the highest UTS (3.24 ± 0.22 MPa) belonged to sample including 70 wt% PCL, 30 wt% Gel, and 2 wt% CNF (P70/2CNF), while P30/2CNF recorded maximum modulus (93.89 ± 10.44 MPa). The wide-angle X-ray scattering confirmed increase in PCL crystallinity upon CNF incorporation Furthermore, the presence of PCL, Gel, and CNF in electrospun composites was confirmed with Fourier transform infrared spectroscopy. Degradability of electrospun nanocomposites was carried out in PBS solution, which showed that CNF addition reduced degradation rate of PCL/Gel blends.

中文翻译：

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与纤维素纳米纤维结合的纤维状聚（己内酯）/明胶纳米复合材料的结构和机械性能

为了进行电纺聚（己内酯）（PCL）/明胶（凝胶）组合，目前的研究旨在首次探索将纤维素纳米纤维（CNF）掺入PCL/凝胶混合物中。因此，将不同数量的 CNF 添加到不同比例的 PCL/Gel 中，并检查相应的电纺纳米复合材料。通过扫描电子显微镜观察形态证明，出乎意料的是，将 CNF 添加到 PCL/凝胶混合物中后，纤维直径会增加。由于较高的杨氏模量和较低的极限拉伸强度和断裂应变，当在共混物中加入更多的凝胶时，拉伸模式下的机械分析显示更脆的电纺 PCL/凝胶。添加各种含量的 CNF 导致应变减少，同时显示出 UTS 和模量的峰状曲线，其中所有 PCL/Gel/CNF 的最大值为 2 wt% CNF。在电纺纳米复合材料中，最高的 UTS (3.24 ± 0.22 MPa) 属于包括 70 wt% PCL、30 wt% Gel 和 2 wt% CNF (P70/2CNF) 的样品，而 P30/2CNF 记录的最大模量 (93.89 ± 10.44 MPa) ）。广角 X 射线散射证实了 CNF 掺入后 PCL 结晶度的增加 此外，通过傅里叶变换红外光谱证实了电纺复合材料中 PCL、凝胶和 CNF 的存在。电纺纳米复合材料的降解在 PBS 溶液中进行，这表明 CNF 添加降低了 PCL/凝胶共混物的降解速率。而 P30/2CNF 记录的最大模量 (93.89 ± 10.44 MPa)。广角 X 射线散射证实了 CNF 掺入后 PCL 结晶度的增加 此外，通过傅里叶变换红外光谱证实了电纺复合材料中 PCL、凝胶和 CNF 的存在。电纺纳米复合材料的降解在 PBS 溶液中进行，这表明 CNF 添加降低了 PCL/凝胶共混物的降解速率。而 P30/2CNF 记录的最大模量 (93.89 ± 10.44 MPa)。广角 X 射线散射证实了 CNF 掺入后 PCL 结晶度的增加 此外，通过傅里叶变换红外光谱证实了电纺复合材料中 PCL、凝胶和 CNF 的存在。电纺纳米复合材料的降解在 PBS 溶液中进行，这表明 CNF 添加降低了 PCL/凝胶共混物的降解速率。