Příprava mikrovláken pro medicínské aplikace
Download
1 / 38

Příprava mikrovláken pro medicínské aplikace - PowerPoint PPT Presentation


  • 223 Views
  • Uploaded on

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.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Příprava mikrovláken pro medicínské aplikace' - haruki


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

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


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…



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.


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)



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



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




Mechanick vlastnosti
Mechanické vlastnosti

Měření tahové odolnosti

Stanovení pevnosti a tažnosti

Elastický modul – tuhost vlákna

Houževnatost vláken



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.


Vlákno jako nosičová matrice

2 koncepty:

Disperze aditiva

Kovalentní vazba aditiva


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


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




DĚKUJI ZA POZORNOST

www.contipro.com


ad