Technologia

  Elektroprzędzenie jest obecnie najszerzej stosowaną i najbardziej skuteczną technologią wytwarzania nanowłókien z roztworów polimerów. Badania nad wykorzystaniem tego sposobu do uzyskiwania różnych form materiałowych z nano i mikrowłókien głównie chitozanowych i z polimerów syntetycznych o czystości medycznej (Resomery typu PLA i ko-PLA firmy Böringer) jak i o charakterze technicznym z nylonu 6 są prowadzone od kilku lat w Instytucie Biopolimerów i Włókien Chemicznych. Stosowana aparatura do elektroprzędzenia ma charakter laboratoryjny i jest wynikiem własnych rozwiązań technicznych. Charakter tych prac ogranicza gabaryty wytwarzanych czy modyfikowanych materiałów do arkuszy o rozmiarach 20cm x 20cm i więcej.

Kierunki aplikacyjne.

Medyczne

Rys 1. Mata włóknista z usieciowanych nano/nikro włókien chitozan/PEO uzyskanych  techniką elektroprzędzenia.

• modyfikacja implantów ( siatki chirurgiczne, protezy naczyniowe )- pokrywanie jednostronne powierzchni implantów trwałych warstwą nanowłókien biodegradowalnych w celu uzyskanie biozgodnego i biostymulującego charakter przyśpieszającego wgajanie się przy pozostawieniu drugiej strony z „poślizgiem” (polimery: chitozan, PLA i ko –PLA)

• opatrunki w formie samonośnych powłok włóknistych z polimerów biodegradowalnych, obecnie kompozyt chitozan/PEO (rys 1.), o porowatości uniemożliwiającej przedostanie się bakterii z zewnątrz do rany, ale wymiana gazowa jest możliwa

• skafold – złożona forma konstrukcyjna różnych materiałów w tym nanowłóknistych z kompozytu chitozan/PEO, np. do chirurgicznego leczenia uszkodzeń tkanki chrzęstnej w stawach – obecnie współpraca międzynarodowa

• podłoża dla hodowli komórkowych

Techniczne - filtracja

Rys 2. Warstwa filtracyjna nanowłókien z PA 6 położona techniką elektroprzędzenia na powierzchni standardowej włókniny z  PP.

• modyfikacja materiałów filtracyjnych do ochrony dróg oddechowych człowieka. Cienka warstwa nanowłókien poliamidowych naniesionych na standardową włókninę filtracyjną       ,  rys 2, poprawia filtracyjność przy zachowaniu lub nawet obniżeniu oporów przepływu powietrza. Podobne rozwiązania mogą być potencjalnie wykorzystane przy filtracji cieczy.

• Materiały włókniste wielowarstwowe z nanowłókien o różnym powinowactwie do wody, np. jedna strona hydrofilowa a druga hydrofobowa - obecnie bez wyraźnego kierunku aplikacji

Dalsze poszukiwania.

  Prowadzone badania dotyczą doskonalenia form materiałowych i przy tym rozszerzenia bazy stosowanych surowców głównie o polimery biodegradowalne, z których wytwarzanie nanowłókien jest nadal wyzwaniem jak kolagen, skrobia czy alginian. Rozpoczęliśmy także prace badawcze nad wytwarzaniem nanowłókien techniką elektroprzędzenia ze stopu, co otwiera możliwości dalszego poszerzenia stosowanych surowców, a przy tym uwalnia od stosowania toksycznych rozpuszczalników.

Dlaczego nanowłókna ?

  Z licznych doniesień światowych wynika, że żywe komórki znacznie lepiej rozmnażają się przy kontakcie z nanowłóknami, niż przy powierzchni znacznie grubszych włókien tekstylnych. Nanowłókniste materiały opatrunkowe mogą mieć tak małe pory, że patogeny nie dostaną się z zewnątrz do powierzchni rany, ale dostęp powietrza jest możliwy. W przypadku filtracji, nanowłókna są znacznie cieńsze od włókien tekstylnych i stąd na jednostce powierzchni można wytworzyć znacznie więcej porów, co wiąże się z mniejszym oporem przepływu.

Poszukiwana współpraca.

  Oczekujemy współpracy z innymi ośrodkami badawczymi w celu wymiany doświadczeń, tworzenia nowych programów badawczych, poszerzenia oferty materiałów i ogólnie uzyskania efektu synergii przy połączeniu wspólnych wysiłków w badaniach i aplikacjach. Chcielibyśmy także nawiązać kontakt z firmami wytwarzającymi materiały opatrunkowe i medyczne jak i filtracyjne w celu lepszego poznania obecnych i przyszłych potrzeb materiałowych, a przede wszystkim bardziej skutecznego ukierunkowania naszych badań na oczekiwania ze strony przemysłu.

• Legal notice:
  

  Copyright (c) Pielaszek Research, all rights reserved.
  The above materials, including auxiliary resources, are subject to Publisher's copyright and the Author(s) intellectual rights. Without limiting Author(s) rights under respective Copyright Transfer Agreement, no part of the above documents may be reproduced without the express written permission of Pielaszek Research, the Publisher. Express permission from the Author(s) is required to use the above materials for academic purposes, such as lectures or scientific presentations.
  In every case, proper references including Author(s) name(s) and URL of this webpage: https://science24.com/paper/23237 must be provided.

1.  Utilization of biomass for preparation of environment-friendly materials
2. Biodegradable nanofibrous coatings electrospun from polymers derived from renewable resources.
3. Bio-based nanofibres - manufacture, processing and practical application