Příprava mikrovláken pro medicínské aplikace
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 38

Příprava mikrovláken pro medicínské aplikace PowerPoint PPT Presentation


  • 165 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Příprava mikrovláken pro medicínské aplikace. Mgr. Jiří Běťák Contipro Biotech s.r.o., Dolní Dobrouč. Vlákno (monofilament). Silně anizotropní struktura, kde jeden rozměr mnohokrát převyšuje rozměry ostatní ( délka vlákna >>> pr ůměr ). Výrazně flexibilní struktura.

Download Presentation

Příprava mikrovláken pro medicínské aplikace

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


P prava mikrovl ken pro medic nsk aplikace

Příprava mikrovláken pro medicínské aplikace

Mgr. Jiří Běťák

Contipro Biotech s.r.o.,Dolní Dobrouč


Vl kno monofilament

Vlákno (monofilament)

Silně anizotropní struktura, kde jeden rozměr mnohokrát převyšuje rozměry ostatní (délka vlákna>>> průměr)

Výrazně flexibilní struktura

Jemnost vláken (délková hmotnost)


Zvl k ovan polymery

Zvlákňované polymery

Značná převaha produkce syntetických vláken – dobře definovatelný materiál


P prava mikrovl ken pro medic nsk aplikace

Bourec morušový (Bombyx mori)

Přírodní hedvábí

Vlákno bílkovinné povahy

(fibroin a sericin)

Délka filamentu v kokonu 300-900m

Video


Textilie v medic n

Textilie v medicíně

Topické krycí materiály

Chirurgické šicí nitě

Separační antiadhezní chirurgické textilie

Textilní mechanické opory

Textilní scaffoldy – šlachy, cévy, vazy, nervy, pokožka…


Proces tvorby vl kna

Proces tvorby vlákna


Vl knotvorn makromolekuly

Vláknotvorné makromolekuly

Základní parametry:

Preference lineárních (nevětvených) makromolekul

Vyšší polymerační stupně (molekulové hmotnosti)

Preference nízkých polydisperzit (úzká distribuce MW)


V choz forma polymeru

Výchozí forma polymeru

Pevná fáze ( prášek, granulát, štěpky )


Likvidifikace polymer

„Likvidifikace“ polymerů

Rozdělení polymerních materiálů podle způsobu převodu do kapalné fáze

Tavení

(PE, PP, polyestery…)

Rozpouštění

(Polysacharidy, PAN, PVC…)

Vše závisí na chemické struktuře polymerního řetězce


Soudr nost et zc

Soudržnost řetězců

Polymer v suchém stavu (řetězce jsou v těsné blízkosti)

Přitažlivé i odpudivé meziřetězcové síly


Kohezn mezi et zcov s ly

Kohezní meziřetězcové síly

Jejich úlohou je udržovat kondenzovaný stav polymeru.

Vazby nekovalentní povahy, disociační energie řádově slabší než vazebné interakce.

Působnost na velmi krátké vzdálenosti

Fluktuační povaha

Síly jsou sice velmi slabé, nicméně jsou značně koncentrovány


Kohezn mezi et zcov s ly1

Kohezní meziřetězcové síly

Disperzní síly

Polární síly

Vodíkové můstky


Taven polymer

Tavení polymerů

Probíhá striktně v inertní atmosféře

S rostoucí teplotou dochází ke zrychlování vibračního a rotačního pohybu jednotlivých polymerních segmentů (částí řetězců), což postupně vede k rozvolnění struktury.

Nízké body tání mají čistě alifatické polymery (např. PE 130°C, PP 160°C), kde se neuplatňují vodíkové můstky, či polární síly.


Struktura vs fyz vlastnosti

Struktura vs Fyz. vlastnosti

S rostoucím podílem hydrofobních alifatických řetězců v polymerní struktuře, klesá teplota tání, zároveň se snižuje afinita vlákna k vodě.


P prava mikrovl ken pro medic nsk aplikace

Teplota skelného přechodu

Teplota, při které se začínají rozvolňovat jednotlivé segmenty polymerních řetězců.

Změna „skelného“ elastického chování polymeru v chování „kaučukovité“ – viskoelastické.

Definuje užitné vlastnosti a podmínky užívání daného polymerního výrobku.

U syntetických vláken jsou preferovány polymery s Tg nad 50-80°C (jinak dochází k vytahávání textilu při praní).


Zvl k ov n z taveniny

Zvlákňování z taveniny

Video

Carbon-based conductive fibers production


Rozpou t n polymer

Rozpouštění polymerů

Penetrace molekul rozpouštědla mezi polymerní řetězce.

Solvatace a vzájemná separace řetězců – snížení kohezních interakcí typu „Polymer-Polymer“.


Termodynamika m sen

Termodynamika mísení

Rovnice nám říká, zda je vůbec termodynamicky přípustné aby se dvě složky (polymer a rozpouštědlo) mísily.

Huigginsův interakční parametr

Hansenovy parciální parametry (tabelované pro polymery i rozpouštědla)


Hansen v rozpustnostn prostor

Hansenův rozpustnostní prostor


Charakter polymeru vliv d lky alifatick ho et zce

Charakter polymeru (vliv délky alifatického řetězce)


Zvl k ov n z roztoku

Zvlákňování z roztoku

2) Zpracování vláken do implantovatelných textilií


Sr en vl kna

Srážení vlákna

Polymerní proud

Vlákno vstupující do srážecího roztoku

Molekuly polymerního rozpouštědla začínají z vlákna difundovat do srážecí lázně, srážecí lázeň naopak prochází do vlákna. Srážecí roztok se chová jako nerozpouštědlo k polymeru, proto se polymer snaží minimalizovat společnou styčnou plochu. Dochází k preferenci interakce „Polymer-Polymer“.

Vlákno ve srážecí lázni


Extruzn trysky

Extruzní trysky


Dlou en vl ken

Dloužení vláken

Postupné zvyšování natahovací síly vede k nárůstu orientace řetězců až ke vzniku „semikrystalických“ oblastí -fibrily.

Míra orientovanosti vláken RTG metody a DSC


Dlou en vl ken1

Dloužení vláken


P prava mikrovl ken pro medic nsk aplikace

Vlastnosti orientovaného vlákna


Mechanick vlastnosti

Mechanické vlastnosti

Měření tahové odolnosti

Stanovení pevnosti a tažnosti

Elastický modul – tuhost vlákna

Houževnatost vláken


Mechanick vlastnosti1

Mechanické vlastnosti


Kevlarov vl kno

Kevlarové vlákno

Kevlar – extrémně orientované polyamidové vlákno

(p-fenylendiamin a kyselina tereftalová)


Lycrov vl kno

Lycrové vlákno

Extrémní natahovatelnost je dosažena těsným spojením dvou filamentů o rozdílné pružnosti – vznik „helikální“ makrostruktury se stálým předpětím.


P prava mikrovl ken pro medic nsk aplikace

Vlákno jako nosičová matrice

2 koncepty:

Disperze aditiva

Kovalentní vazba aditiva


P prava mikrovl ken pro medic nsk aplikace

Požadavky na vl. nosič

Vlákno musí být dostatečně stabilní v rámci aplikačních podmínek.

Biokompatibilita všech degradačních štěpů

Dobrá afinita k dispergované látce

Řízená degradace linkeru s rychlejší kinetikou

než degradace matrice


P prava mikrovl ken pro medic nsk aplikace

Postprocesní implementace léčiva

Analogie s barvením vláken pomocí disperzních, či reaktivních barviv (vznik kovalentnívazby mezi léčivem a vlákenným substrátem).

Difuzně řízený děj, který je velmi silně závislý na chemické a strukturní povazevlákna.

S rostoucí orientovaností makromolekulárních řetězců, tzn. s rostoucím dloužením, silně klesá schopnost vlákna být modifikováno (dopováno).

Difuze procesních činidel do vlákna je značně podpořena jeho bobtnacími schopnostmi.


Povrchov stabilizace

Povrchová stabilizace

c =5E-2M

c =1E-3M

c =5E-3M

c =5E-4M

c =5E-5M

c=5E-2M


Zpracov n vl ken

Zpracování vláken

Řezání filamentů – tvorba „staplů“

Sdružování vláken – „roving“

Tvorba netkaných textilií zpracováním staplů

Skaní příze – „Zakrucování do multifilamentových nití“

Textilní techniky – tkaní, pletení


Skac za zen zakrucov n

Skací zařízení (zakrucování)


Biodegradabiln s oviny

Biodegradabilní síťoviny


P prava mikrovl ken pro medic nsk aplikace

DĚKUJI ZA POZORNOST

www.contipro.com


  • Login