NOWE BIOMATERIAŁY WŁÓKNINOWE WYTWARZANE BEZPOŚREDNIO Z ROZTWORU DIBUTYRYLOCHITYNY. A. Błasińska, I. Krucińska, M. Chrzanowski, A.

Transkrypt

1 NOWE BIOMATERIAŁY WŁÓKNINOWE WYTWARZANE BEZPOŚREDNIO Z ROZTWORU DIBUTYRYLOCHITYNY A. Błasińska, I. Krucińska, M. Chrzanowski, A. Komisarczyk Politechnika Łódzka, Katedra Metrologii Włókienniczej L. Szosland Politechnika Łódzka, Katedra Chemii Fizycznej Polimerów

2 Jakie czynniki wpływają na strukturę oraz właściwości końcowe włóknin: Y rodzaj polimeru włóknotwórczego Y rodzaj włókien (średnica włókien, ich struktura) Y orientacja i zagęszczenie włókien (technika wytwarzania włókniny) Włóknina syntetyczna Filc Imitacja skóry zamszowej

3 Biomateriały z dibutyrylochityny (DBC) Cel aktualnie prowadzonych prac w zespole włóknin Katedry Metrologii Włókienniczej Politechniki Łódzkiej Y Y doskonalenie struktury włóknin wytwarzanych metodami klasycznymi opracowanie nowej struktury włóknin, zbliżonej do potrzeb współczesnej medycyny (inżynieria tkanki): - metodą rozdmuchu roztworu dibutyrylochityny - metodą elektroprzędzenia

4 Metoda rozdmuchu roztworu dibutyrylochityny 2 poli mer Zdjęcie z mikroskopu skaningowego (JEOL JSM-5200-LV) Średnica włókien około 40 µm

5 Elektroprzędzenie przędzenie w polu elektrostatycznym (ang. electrospinning) zginanie strugi roztworu polimeru E ~ 10 5 V/m ładunki przesuwające się po spiralnej drodze

6 Nanowłókna włókna o średnicy <0,5µ (500nm) Y nie są widoczne gołym okiem (wzmocnienie)

7 Skutki zmniejszenia średnicy: niespotykany wzrost stosunku powierzchni do objętości zmiana zachowania przy zwilżaniu modyfikacja szybkości wydzielania znaczny spadek koncentracji defektów strukturalnych na powierzchni włókna co znacznie poprawia jego wytrzymałość.

8 Elektroprzędzenie schemat stanowiska zbiornik roztworu polimeru zasilanie kv kapilara stożek Taylora (półkolisty kształt kropli zmienia się w stożkowy)

9 Elektroprzędzenie zbieranie włókien

10 Elektroprzędzenie różna struktura włókien dibutyrylochitynowych (25 fps) U=6kV c=9% H=215mm U=12kV

11 Elektroprzędzenie 30 fps 4500 fps Średnia szybkość wytwarzania włókna 2 m/s

12 Elektroprzędzenie włóknina

13 Elektroprzędzenie włóknina DBC

14 Elektroprzędzenie - nanowłókna we włókninie

15 Elektroprzędzenie -wyznaczony stopień krystaliczności Natezenie rozpraszania Theta Dyfraktogram WAXS, wykonany dla nanowłókien dibutyrylochitynowych (stopień krystaliczności 64%)

16 Elektroprzędzenie wyznaczone parametry Ω L H Y Y L (V) długość odc. prostoliniowego Ω (V) kąt tworzącej stożka dibutyrylochityna Y c=9% Y etanol Y H=215mm

17 Elektroprzędzenie porównanie parametrów L (V) długość odc. prostoliniowego Ω (V) kąt tworzącej stożka PEO DBC PAN

18 Wnioski wytwarzanie włóknin metodami tradycyjnymi wiąże się ze zużyciem większej ilości dibutyrylochityny w porównaniu z wytwarzanie włóknin bezpośrednio z roztworu tego polimeru. w przypadku kosztownego surowca o wysokich bioaktywnych właściwościach jakim jest dibutyrylochityna, wytwarzanie bardzo cienkich biomateriałów może posiadać obok medycznego również ekonomiczne uzasadnienie. w dalszym ciągu wyjaśnienia wymaga związek pomiędzy strukturą włóknin z DBC a ich właściwościami biologicznymi.

19 Serdecznie dziękuję: Panu prof. dr hab. T.Kowalewskiemu z IPPT w Warszawie oraz Pani dr S. Domaradzkiej-Nicińskiej z Katedry Wysokich Napięć Politechniki Łódzkiej za udzielone mi wsparcie podczas rejestrowania procesu elektroprzędzenia

20 Politechnika Łódzka Wydział Inżynierii i Marketingu Tekstyliów / wlokno