Study of degradation of composite yarns with nanofibre coating

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46747885%3A24210%2F23%3A00011670" target="_blank" >RIV/46747885:24210/23:00011670 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/46747885:24410/23:00011670 RIV/46747885:24510/23:00011670

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Studium degradace kompozitních nití s nanovlákenným obalem

Original language description

V rámci experimentu byly kompozitní nitě podrobeny akcelerované enzymatické degradaci. Jádro kompozitní nitě sestávalo z polyamidového multifilu (PA.6), obal byl tvořen nanovlákennou vrstvou z polykaprolaktonu (PCL, blend molekulových hmotností 45 000 a 80 000 g/mol), která byla nanášena AC elektrickým zvlákňováním. Byly připraveny dva typy nanovlákenného obalu: PCL obal a PCL obal s antibakteriální látkou – chlorhexidin (CHX). Během nanášení nanovlákenného obalu byly použity různé odtahové rychlosti (10, 15, 20, 25, 30 m/min). Enzymaticky katalyzovaná degradace byla zaměřena na PCL biodegradabilní obal kompozitních nití. Vzorky byly po dobu 5 dní inkubovány na vyhřívané třepačce (37°C, frekvence 50 rpm) v médiu, obsahující lipázu Pseudomonas Cepacia (koncentrace 2,5 U/10 mg substrátu), fosfátový pufr (PBS, pH 7,4) a azid sodný (koncentrace 0,02%). Výměna média probíhala po 24 hodinách. Výsledky byly porovnávány s negativními kontrolami (NC), které byly inkubovány pouze v PBS. Opláchnuté a vysušené vzorky byly podrobeny analýzám hmotnostního úbytku a morfologické analýze pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM) (viz. obr 1). Z morfologické analýzy (SEM) a analýzy hmotnostního úbytku je možné sledovat určité trendy v chování nití vlivem enzymaticky katalyzované degradace. Rychlost odvíjení nitě během aplikace nanovlákenného obalu má výrazný vliv na průběh degradace, kdy s rostoucí odtahovou rychlostí nitě je získán tenčí obal o nižších navážkách. Tento fakt se v průběhu degradace jednotlivých skupin nití projevil rychlejší a masivnější degradací nití, které byly vytvořeny při vyšší odtahové rychlosti. Důvodem je nižší hmotnost předkládaného substrátu (obalu) enzymatickému médiu, kdy byla zachována stejná koncentrace enzymu pro všechny skupiny nití. Důležitým faktorem během degradace nití byla také přítomnost aktivní inkorporované látky (CHX). Přítomnost CHX pravděpodobně způsobuje snížení produktivity zvlákňování, aplikovaný PCL+CHX nanovlákenný obal dosahuje při totožných zvlákňovacích podmínkách nižších hmotností. Zároveň je struktura obalu daleko méně kompaktní, více rozvolněná a nadýchaná v porovnání s PCL obalem. Kombinace „načechrané“ struktury obalu a přítomnost CHX, pravděpodobně vedla k lepší smáčitelnosti, posléze pronikání vody do struktury, difuzi CHX a výraznějšímu enzymatickému štěpení PCL řetězců. V konečném důsledku byly pozorovány pro stejné časové body degradace vyšší hmotností úbytky pro PCL obaly s inkorporovaným CHX.

Czech name

Studium degradace kompozitních nití s nanovlákenným obalem

Czech description

V rámci experimentu byly kompozitní nitě podrobeny akcelerované enzymatické degradaci. Jádro kompozitní nitě sestávalo z polyamidového multifilu (PA.6), obal byl tvořen nanovlákennou vrstvou z polykaprolaktonu (PCL, blend molekulových hmotností 45 000 a 80 000 g/mol), která byla nanášena AC elektrickým zvlákňováním. Byly připraveny dva typy nanovlákenného obalu: PCL obal a PCL obal s antibakteriální látkou – chlorhexidin (CHX). Během nanášení nanovlákenného obalu byly použity různé odtahové rychlosti (10, 15, 20, 25, 30 m/min). Enzymaticky katalyzovaná degradace byla zaměřena na PCL biodegradabilní obal kompozitních nití. Vzorky byly po dobu 5 dní inkubovány na vyhřívané třepačce (37°C, frekvence 50 rpm) v médiu, obsahující lipázu Pseudomonas Cepacia (koncentrace 2,5 U/10 mg substrátu), fosfátový pufr (PBS, pH 7,4) a azid sodný (koncentrace 0,02%). Výměna média probíhala po 24 hodinách. Výsledky byly porovnávány s negativními kontrolami (NC), které byly inkubovány pouze v PBS. Opláchnuté a vysušené vzorky byly podrobeny analýzám hmotnostního úbytku a morfologické analýze pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM) (viz. obr 1). Z morfologické analýzy (SEM) a analýzy hmotnostního úbytku je možné sledovat určité trendy v chování nití vlivem enzymaticky katalyzované degradace. Rychlost odvíjení nitě během aplikace nanovlákenného obalu má výrazný vliv na průběh degradace, kdy s rostoucí odtahovou rychlostí nitě je získán tenčí obal o nižších navážkách. Tento fakt se v průběhu degradace jednotlivých skupin nití projevil rychlejší a masivnější degradací nití, které byly vytvořeny při vyšší odtahové rychlosti. Důvodem je nižší hmotnost předkládaného substrátu (obalu) enzymatickému médiu, kdy byla zachována stejná koncentrace enzymu pro všechny skupiny nití. Důležitým faktorem během degradace nití byla také přítomnost aktivní inkorporované látky (CHX). Přítomnost CHX pravděpodobně způsobuje snížení produktivity zvlákňování, aplikovaný PCL+CHX nanovlákenný obal dosahuje při totožných zvlákňovacích podmínkách nižších hmotností. Zároveň je struktura obalu daleko méně kompaktní, více rozvolněná a nadýchaná v porovnání s PCL obalem. Kombinace „načechrané“ struktury obalu a přítomnost CHX, pravděpodobně vedla k lepší smáčitelnosti, posléze pronikání vody do struktury, difuzi CHX a výraznějšímu enzymatickému štěpení PCL řetězců. V konečném důsledku byly pozorovány pro stejné časové body degradace vyšší hmotností úbytky pro PCL obaly s inkorporovaným CHX.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

21001 - Nano-materials (production and properties)

Project

—

Continuities

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů