Efectos del tratamiento térmico y del método de colección sobre la estructura cristalina de las nanofibras electrohiladas de ácido poli (láctico)
Creators
- 1. Pedagogical and Technological University of Colombia
- 2. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales
- 3. Universidad Autónoma Metropolitana
Description
Estudios anteriores indican que las nanofibras de ácido poli (láctico) (PLA) obtenidas por electrohilado reportan una baja resistencia mecánica. Por ello se pretende mostrar los cambios en las propiedades mecánicas de módulo de Young y resistencia a la tensión de las nanofibras de PLA por efectos del tipo de colección y de tratamiento térmico. Para ello se prepararon nanofibras de PLA por electrohilado colectadas aleatoria y ordenadamente con la aplicación de un tratamiento térmico a 80 °C por 8 horas con el fin de incrementar el entrecruzamiento y la fase cristalina del andamio. Las nanofibras fueron caracterizadas por medio de microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), dispersión de rayos X a bajo ángulo (SAXS), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y una evaluación a la resistencia a la tensión. Los resultados mostraron nanofibras orientadas con una estructura semicristalina claramente definida, con un menor diámetro promedio de fibra y un notorio aumento de resistencia a la tensión como del Módulo de Young en relación a las depositadas aleatoriamente. Por otra parte, el tratamiento térmico influenció en el diámetro promedio y la porosidad final del andamio, pero no generó un cambio notorio en las propiedades mecánicas en estudio. Por lo tanto, se concluye que el proceso de colección rotatorio genera un mayor ordenamiento molecular, incremento en las propiedades mecánicas en estudio, mientras el recocido extiende la cristalinidad de las nanofibras pero no afecta estas propiedades.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تشير الدراسات السابقة إلى أن الألياف النانوية لحمض البولي (اللاكتيك) (PLA) التي تم الحصول عليها عن طريق الغزل الكهربائي تشير إلى انخفاض القوة الميكانيكية. لذلك، يهدف إلى إظهار التغيرات في الخواص الميكانيكية لمعامل يونغ وقوة الشد للألياف النانوية لجيش التحرير الشعبى الصينى بسبب تأثيرات نوع التجميع والمعالجة الحرارية. ولتحقيق هذه الغاية، تم تحضير الألياف النانوية لجيش التحرير الشعبى الصينى التي تم جمعها بشكل عشوائي ومنظم عن طريق الغزل الكهربائي مع تطبيق المعالجة الحرارية عند 80 درجة مئوية لمدة 8 ساعات من أجل زيادة الربط التشابكي والمرحلة البلورية للسقالة. تم تمييز الألياف النانوية عن طريق المسح المجهري الإلكتروني (SEM)، والمجهر الإلكتروني للإرسال (TEM)، وتشتت الأشعة السينية بزاوية منخفضة (SAXS)، وقياس السعرات الحرارية للمسح التفاضلي (DSC)، وتقييم مقاومة الشد. وأظهرت النتائج أليافًا نانوية موجهة ذات بنية شبه بلورية محددة بوضوح، مع متوسط قطر ألياف أصغر وزيادة ملحوظة في قوة الشد مثل معامل يونغ فيمايتعلق بتلك المترسبة عشوائيًا. من ناحية أخرى، أثرت المعالجة الحرارية على متوسط القطر والمسامية النهائية للسقالة، لكنها لم تولد تغييرًا ملحوظًا في الخواص الميكانيكية قيد الدراسة. لذلك، نستنتج أن عملية التجميع الدوارة تولد ترتيبًا جزيئيًا أكبر، أي زيادة في الخواص الميكانيكية قيد الدراسة، بينما يمتد التلدين إلى تبلور الألياف النانوية ولكنه لا يؤثر على هذه الخواص.Translated Description (English)
Previous studies indicate that poly (lactic) acid (PLA) nanofibers obtained by electrospinning report low mechanical strength. Therefore, it is intended to show the changes in the mechanical properties of Young's modulus and tensile strength of PLA nanofibers due to the effects of the type of collection and heat treatment. For this purpose, randomly and orderly collected PLA nanofibers were prepared by electrospinning with the application of a heat treatment at 80 °C for 8 hours in order to increase the crosslinking and the crystalline phase of the scaffold. The nanofibers were characterized by means of scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), low angle X-ray scattering (SAXS), differential scanning calorimetry (DSC), and an evaluation of tensile strength. The results showed oriented nanofibers with a clearly defined semi-crystalline structure, with a smaller average fiber diameter and a noticeable increase in tensile strength such as Young's Modulus in relation to those deposited randomly. On the other hand, the heat treatment influenced the average diameter and the final porosity of the scaffold, but did not generate a noticeable change in the mechanical properties under study. Therefore, it is concluded that the rotary collection process generates a greater molecular ordering, an increase in the mechanical properties under study, while the annealing extends the crystallinity of the nanofibers but does not affect these properties.Translated Description (French)
Des à © tudes prà © cà © dentes indiquent que les nanofibres d'acide poly (optique) (PLA) obtenues par à © lectrofilage rapportent une faible rà © sistance mà © canique. Par conséquent, il est prévu de montrer les changements dans les propriétés mécaniques du mécanisme de Young et la résistance à la tension des nanofibres de PLA en raison des effets du type de collection et de traitement thermique. Pour cela, des nanofibres de PLA ont été préparées par électrofilage collectées de manière aléatoire et ordonnée avec l'application d'un traitement thermique à 80 °C pendant 8 heures afin d'augmenter l'entrecroisement et la phase cristalline de l'échafaudage. Les nanofibres ont à ©tà ©caractà © risà © es au moyen de la microscopie à © lectronique à balayage (SEM), de la microscopie à © lectronique à transmission (TEM), de la dispersion des rayons X sous l'angle (SAXS), de la calorimà © trie diffà © rentielle à balayage (DSC) et d'une évaluation de la rà © sistance à la tension. Les rà © sultats ont montrà © des nanofibres orientà © es avec une structure semi-cristalline clairement dà © finie, avec un diamà ¨ tre moyen de fibre plus faible et une augmentation notoire de la rà © sistance à la tension comme du Duo de Young par rapport à celles dà © posà © es au hasard. D'autre part, le traitement thermique a influencé le diamètre moyen et la porosité finale de l'échafaudage, mais n'a pas entraîné de changement notable des propriétés mécaniques à l'étude. Par conséquent, il est conclu que le processus de collecte rotatif génère un meilleur ordonnancement moléculaire, une augmentation des propriétés mécaniques à l'étude, tandis que le recuit prolonge la cristallinité des nanofibres mais n'affecte pas ces propriétés.Files
0718-3305-ingeniare-27-04-586.pdf.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:4f1f9f799da888cef0c1ab042f8c8a46
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثيرات المعالجة الحرارية وطريقة التجميع على البنية البلورية للألياف النانوية المصنوعة من البولي إلكتروسبن (حمض اللاكتيك)
- Translated title (English)
- Effects of Heat Treatment and Collection Method on Crystal Structure of Electrospun Poly (Lactic Acid) Nanofibers
- Translated title (French)
- Effets du traitement thermique et de la méthode de collecte sur la structure cristalline des nanofibres électrofilées d'acide poly (lactique)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3001701968
- DOI
- 10.4067/s0718-33052019000400586