RU2543377C2 - Нановолокнистый полимерный материал - Google Patents
Нановолокнистый полимерный материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543377C2 RU2543377C2 RU2012157345/04A RU2012157345A RU2543377C2 RU 2543377 C2 RU2543377 C2 RU 2543377C2 RU 2012157345/04 A RU2012157345/04 A RU 2012157345/04A RU 2012157345 A RU2012157345 A RU 2012157345A RU 2543377 C2 RU2543377 C2 RU 2543377C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyhydroxybutyrate
- polymer material
- elongation
- woven
- nanocrystalline silicon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нетканым полимерным нановолокнистым материалам на основе полигидроксибутирата, применяющимся для фильтрации различных сред, выращивания живых клеток, создания пористых матриц для контролируемого высвобождения лекарственных препаратов. Нетканый полимерный нановолокнистый материал получен из формовочного раствора на основе полигидроксибутирата, состав которого содержит нанокристаллический кремний в количестве 0,1-1,5 мас.%, и технологическая добавка, представляющая собой соль тетрабутиламмония йодида, растворенного в смеси хлороформа и муравьиной кислоты в концентрации 1 г/л. Полученный полимерный нетканый композиционный материал обладает повышенной прочностью и стойкостью к УФ-излучению. 2 табл.
Description
Настоящее изобретение относится к нетканым полимерным нановолокнистым материалам на основе полигидроксибутирата и наноразмерных частиц минерального вещества, применяющихся для фильтрации различных сред, выращивания живых клеток, создания пористых матриц для контролируемого высвобождения лекарственных препаратов и др.
Известны полимерные нетканые материалы на основе полигидроксибутирата или его сополимеров, или его смесей с полилактидами и их сополимерами [О.Н. Kwon, I.S. Lee, Y. -G. Ко, W. Meng, K. -H. Jung, I. -K. Kang, Y. Ito / Electrospinning of microbial polyester for cell culture / Biomed. Mater. 2 (2007) S52-S58], [H. Kenar, G.Т. Kose, V. Hasirci / Design of a 3D aligned myocardial tissue construct from biodegradable polyesters / J Mater Sci: Mater Med (2010) 21:989-997], [O. Suwantong, S. Waleetomcheepsawat, N. Sanchavanakit, P. Pavasant, P. Cheepsunthorn, T. Bunaprasert, P. Supaphol. / In vitro biocompatibility of electrospun poly(3-hydroxybutyrate) and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) fiber mats / International Journal of Biological Macromolecules 40 (2007) 217-223], [J.S. Choi, S. W. Lee, L. Jeong, S. -H. Bae, B.C. Min, J.H. Youk, W.H. Park / Effect of organosoluble salts on the nanofibrous structure of electrospun poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) / International Journal of Biological Macromolecules 34 (2004) 249-256].
Недостатками известных композиций являются низкие физико-механические характеристики: относительное удлинение и разрывная длина, что накладывает значительные ограничения на их применение.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является нетканый полимерный материал на основе полигидроксибутирата, полученного из формовочного раствора, содержащего в качестве технологической добавки соль тетрабутиламмоний йодид, а в качестве эксплутационной добавки - диоксид титана двух наноразмерных модификаций [О.В. Староверова, А.А. Ольхов, С.В. Власов, Г.М. Кузьмичева, Е.Н. Доморощина, Ю.Н. Филатов / Ультратонкие волокна на основе биополимера полигидроксибутирата (ПГБ), модифицированные наноразмерными модификациями диоксида титана. / Вестник МИТХТ, 2011, т. VI, №6, с. 120-127].
Недостатком данных композиционных материалов является недостаточно высокие показатели разрывной длины и относительного удлинения.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение разрывной длины и относительного удлинения.
Указанный технический результат достигается тем, что формовочный раствор, из которого получают нетканый полимерный материал на основе полигидроксибутирата, включает нанокристаллический кремний в количестве 0,1-1,5 масс. % (вместо диоксида титана).
Характеристики нанокристаллическогго кремния, использующегося в данном изобретении, приведены в следующем патенте [Патент RU 2429189 С1 «Полимерная нанокомпозиция для защиты от УФ-излучения»/ Ищенко А.А., Ольхов А.А., Гольдштрах М.А., опубл. 20.09.2011, Бюл. №26].
Примеры реализации данного изобретения сведены в таблице 1 и 2.
Методика измерения физико-механических свойств нетканых полимерных нановолокнистых материалов.
Измерения механических свойств материалов (изделий) выполняют на разрывной машине РМ-3-1 по ТУ 25.061065-72 или РМ-30-1 по ТУ 25.061066-76 или другая, отвечающая следующим требованиям:
- относительная погрешность измерения силы не должна превышать 1%; абсолютная погрешность измерения удлинения для машин с предельной нагрузкой до 300 Н включительно - 0,5 мм;
- центрирование элементарной пробы относительно оси приложенного усилия;
- плавность увеличения нагрузки, без ударов, толчков и пульсаций; фиксацию показаний разрывной нагрузки и абсолютного удлинения элементарной пробы материала;
- скорость перемещения нижнего зажима должна быть переменной с плавной регулировкой и отключением ее при любом установочном значении и не должна превышать 5%;
- расстояние между зажимами должно быть регулируемым и обеспечивать установку длины 50±1 и 100±1 мм.
Нижний зажим к разрывной машине. Ширина зажима должна быть 50±0,5 мм. Нижний зажим должен обеспечить предварительное натяжение элементарной пробы материала с усилием 0,10±0,01 Н. Жесткий шаблон длиной 60,0±0,1 мм, шириной 15,00±0,05 мм и толщиной не более 1 мм.
При измерении используют метод наложения на элементарную пробу материала разрушающего усилия F с фиксированием его и измерением разрывной длины L и относительного удлинения s. Величину разрушающего усилия выражают в Н, разрывную длину - в км и относительное удлинение - в процентах.
При выполнении измерений механических свойств фильтрующих материалов и изделий из них соблюдают следующие условия.
Подготовку и измерения механических свойств элементарных проб производят в специально отведенном помещении, изолированном от проникновения вредно действующих на оборудование паров и газов при температуре 20±10°С и давлении 760±30 мм рт.ст. Влажность воздуха в помещении не должна превышать 90%.
При изготовлении элементарных проб не допускается загрязнение или разрушение пробы с потерей ее массы, влияющей на измерения.
Элементарные пробы из материала при измерении должны иметь ширину 15,0±0,5 мм длину между зажимами 50,0±0,5 мм.
Скорость движения нижнего зажима устанавливалась 25±5 мм/мин.
Измерения проводились по трем пробам, вырезанным из каждого образца волокнистого материала. После измерения механических свойств образцы взвешивались на аналитических весах.
Поскольку измерения проводились на машине, подключенной к компьютеру, то все значения в процессе измерения сразу в цифровом виде откладывались на кривой нагрузка-удлинение.
Разрывная длина рассчитывалась как:
L=(F·l0/g·m0)·10-3м, где
L - разрывная длина пробы; F - разрушающее усилие, Н; m0 - масса разорванной элементарной пробы, г; l0 - начальная длина образца, м.
Разрывная длина и относительное удлинение рассчитывались по методике МИ-ЛА-4-01 для волокнистых фильтрующих материалов ФП.
где ТБАИ - тетрабутиламмоний йодид; ПГБ - полигидроксибутират; ХФМ/МК - смесь хлороформа и муравьиной кислоты; η-TiO2, TiO2 (анатаз) - модификации наноразмерного диоксида титана; nSi - нанокристаллический кремний.
Методика определения стойкости к УФ- излучению
Кинетика УФ - старения - с использованием камеры искусственной погоды Feutron 1001 (Германия). Облучение осуществляли ртутной лампой высокого давления (мощность 375 Вт, расстояние до образцов - 30 см).
где ТБАИ - соль тетрабутиламмоний йодид; ПГБ - полигидроксибутират; ХФМ/МК - смесь хлороформа и муравьиной кислоты; η-TiO2, TiO2 (анатаз) - модификации наноразмерного диоксида титана; nSi - нанокристаллический кремний.
Предлагаемый нетканый полимерный нановолокнистый материал позволяет увеличить разрывную длину на 50-83,5%, что увеличивает прочность материала на 50-70%.
Claims (1)
- Нетканый полимерный нановолокнистый материал на основе полигидроксибутирата, полученный из формовочного раствора, содержащего в качестве технологической добавки соль тетрабутиламмоний йодид, растворенную в смеси хлороформа и муравьиной кислоты в концентрации 1 г/л, отличающийся тем, что формовочный раствор включает нанокристаллический кремний в количестве 0,1-1,5 мас.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012157345/04A RU2543377C2 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Нановолокнистый полимерный материал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012157345/04A RU2543377C2 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Нановолокнистый полимерный материал |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012157345A RU2012157345A (ru) | 2014-07-10 |
RU2543377C2 true RU2543377C2 (ru) | 2015-02-27 |
Family
ID=51215504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012157345/04A RU2543377C2 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Нановолокнистый полимерный материал |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2543377C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2681319C1 (ru) * | 2017-10-27 | 2019-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова" (ФГБОУ ВО "РЭУ им. Г.В. Плеханова") | Ультраволокнистый биополимерный материал с бактерицидным эффектом |
RU2689626C1 (ru) * | 2018-11-15 | 2019-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова" (ФГБОУ ВО "РЭУ им. Г.В. Плеханова") | Нановолокнистый полимерный материал с высокими прочностными показателями и стойкостью к уф-излучению |
RU2714079C1 (ru) * | 2019-04-02 | 2020-02-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) | Биодеградируемый сорбирующий материал для сбора нефти и нефтепродуктов и способ его получения |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008195817A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Toyobo Co Ltd | ポリヒドキシブチレート樹脂組成物 |
RU2429189C1 (ru) * | 2009-12-04 | 2011-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова" | Полимерная нанокомпозиция для защиты от уф-излучения |
-
2012
- 2012-12-27 RU RU2012157345/04A patent/RU2543377C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008195817A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Toyobo Co Ltd | ポリヒドキシブチレート樹脂組成物 |
RU2429189C1 (ru) * | 2009-12-04 | 2011-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова" | Полимерная нанокомпозиция для защиты от уф-излучения |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
О.В.Староверова и др. Ультратонкие волокна на основе биополимера полигидроксибутирата (ПГБ), модифицированные наноразмерными модификациями диоксида титана.//Вестник МИТХТ, 2011. -Т. 6, N 6.- С. 120-127. * |
Особенности фотоокисления полигидроксибутирата http://knowledge.allbest.ru/chemistry/2c0b65635a3bd78b5c53a89521216c27_0.html * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2681319C1 (ru) * | 2017-10-27 | 2019-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова" (ФГБОУ ВО "РЭУ им. Г.В. Плеханова") | Ультраволокнистый биополимерный материал с бактерицидным эффектом |
RU2689626C1 (ru) * | 2018-11-15 | 2019-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова" (ФГБОУ ВО "РЭУ им. Г.В. Плеханова") | Нановолокнистый полимерный материал с высокими прочностными показателями и стойкостью к уф-излучению |
RU2714079C1 (ru) * | 2019-04-02 | 2020-02-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) | Биодеградируемый сорбирующий материал для сбора нефти и нефтепродуктов и способ его получения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012157345A (ru) | 2014-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Huang et al. | Exploration of the antibacterial and wound healing potential of a PLGA/silk fibroin based electrospun membrane loaded with zinc oxide nanoparticles | |
Alharbi et al. | Fabrication of core-shell structured nanofibers of poly (lactic acid) and poly (vinyl alcohol) by coaxial electrospinning for tissue engineering | |
He et al. | Electrospinning polyvinylidene fluoride fibrous membranes containing anti-bacterial drugs used as wound dressing | |
Liao et al. | Electrospun bioactive poly (ɛ-caprolactone)–cellulose acetate–dextran antibacterial composite mats for wound dressing applications | |
Mehrasa et al. | Electrospun aligned PLGA and PLGA/gelatin nanofibers embedded with silica nanoparticles for tissue engineering | |
Li et al. | Electrospun Chitosan-graft-PLGA nanofibres with significantly enhanced hydrophilicity and improved mechanical property | |
Xue et al. | Electrospun microfiber membranes embedded with drug-loaded clay nanotubes for sustained antimicrobial protection | |
Lee et al. | Chitosan/polyurethane blended fiber sheets containing silver sulfadiazine for use as an antimicrobial wound dressing | |
Xu et al. | Fibro-porous PLLA/gelatin composite membrane doped with cerium oxide nanoparticles as bioactive scaffolds for future angiogenesis | |
Azizi et al. | Characterization and optimization of using calendula offlcinalis extract in fabrication of polycaprolactone-gelatin electrospun nanofibers for wound dressing applications | |
Sionkowska et al. | Characterization of silk fibroin 3D composites modified by collagen | |
WO2013165975A1 (en) | Electro-mechanically stretched micro fibers and methods of use thereof | |
Chuysinuan et al. | Enhanced structural stability and controlled drug release of hydrophilic antibiotic-loaded alginate/soy protein isolate core-sheath fibers for tissue engineering applications | |
RU2543377C2 (ru) | Нановолокнистый полимерный материал | |
Park et al. | Bacterial cellulose nanocrystals-embedded silk nanofibers | |
Yang et al. | Thermal and mechanical performance of electrospun chitosan/poly (vinyl alcohol) nanofibers with graphene oxide | |
Sharma et al. | Understanding release kinetics and collapse proof suture retention response of curcumin loaded electrospun mats based on aliphatic polyesters and their blends | |
Park et al. | Effect of Korean Bombyx mori variety on electro-spinning performance of regenerated silk fibroin | |
ITTO20130317A1 (it) | Dispositivo medico comprendente una struttura di supporto a base di chitosano | |
Corradini et al. | Preparation of polymeric mats through electrospinning for technological uses | |
Goudarzi et al. | Control of drug release from cotton fabric by nanofibrous mat | |
Chellamani et al. | Wound dressing made out of poly vinyl alcohol/chitosan nanomembranes | |
Dobrovolskaya et al. | Electrospinning of composite nanofibers based on chitosan, poly (ethylene oxide), and chitin nanofibrils | |
CN114164562A (zh) | PCL/ZnO-CSLE/PLA双层纳米纤维膜、其制备方法及应用 | |
Ribeiro et al. | Development of chitosan-gelatin nanofibers with cellulose nanocrystals for skin protection applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181228 |