Zastosowanie poli(metakrylanu-N,N-dimetyloaminoetylenowego) do otrzymywania włóknin

• Autorzy: Zielińska Dorota

Warianty tytułu

EN

Application of poly(N,N-dimethylaminoethymethacrylate) to develope nonwoven

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy wykonano syntezy poli(metakrylanu-N,N-dimetyloaminoetylenowego) – PDAMA przy użyciu dwóch metod polimeryzacji: roztwo-rowej oraz blokowej. Otrzymano polimery o liczbowo średniej masie cząsteczkowej odpowiednio: 10 850 g/mol oraz 146 300 g/mol. Budowa chemiczna została potwierdzona przy użyciu technik spektroskopowych: magnetycznego rezonansu jądrowego – NMR oraz spektroskopii w podczerwieni – FTIR. Natomiast strukturę nadcząsteczkową określono przy użyciu metody szerokokątowej dyfrakcji rentgenowskiej – WAXS. Wyniki przeprowadzonych badań sugerują postać amorficzną polimerów, a przeprowadzona analiza termiczna wykazuje, że przerób PDAMA technikami stopowymi jest niemożliwy. W następnym etapie prac zbadano właściwości przeciwbakteryjne oraz przeciwgrzybiczne wodnych roztworów polimerów. Badania wykazały, iż zarówno polimer otrzymany na drodze polimeryzacji blokowej, jak i polimer otrzymany na drodze polimeryzacji roztworowej, charakteryzuje się właściwościami przeciwdrobnoustrojowymi wobec bakterii: Staphylococcus aureus ATCC 6538, Eschericha coli ATCC 10536 coli oraz grzybów: Candida albicans ATCC 10231, Aspergillus niger ATCC 16404. Głównym celem prac badawczych było otrzymanie włókniny z PDAMA. W niniejszej pracy zastosowano metodę rozdmuchu roztworu polimeru. Przeprowadzone badania pokazały, iż włókninę można otrzymać jedynie z polimeru wytworzonego na drodze polimeryzacji blokowej, który charak-teryzuje się znacznie wyższą masą cząsteczkową niż polimer otrzymany na drodze polimeryzacji roztworowej. Określono zakres stężenia roztworu polimeru, z którego można wytworzyć włókninę. Morfologia laboratoryjnej partii włókniny została zobrazowana przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) a struktura nadcząsteczkowa zbadana metodą spektroskopii rentgenowskiej. Ze względu na znaczną rozpuszczalność materiału wykonano procedurę radiacyjnego i chemicznego sieciowania polimeru. Została wyznaczona aktywność biostatyczna otrzymanej partii laboratoryjnej włókniny.

EN

The synthesizes poly(N,N-dimethylaminoethylmethacrylate) using two polymerization methods: solution and block were done. Average molecular weight of obtained polymers were: 10 850 g/mol and 146 300 g/mol. Molecular structure was confirmed by nuclear magnetic resonance – NMR and infrared spectroscopy – FTIR. The supermolecular structure was determined by Wide Angle X-ray Scattering – WAXS. The results of the studies suggest an amorphous form of the polymers. A thermal analysis shows that processing of PDAMA by melting techniques is impossible. In next step of work the antimicrobial and antifungal properties of aqueous solution of polymers were investigated. Studies have shown that both polymers have antibacterial and antifungal properties against bacetria: Staphylococcus aureus ATCC 6538, Escherichia coli ATCC 10536 and fungi: Candida albicans ATCC 10231, Aspergillus niger ATCC 16404. The main objective of the study was to developed PDAMA nonwoven. The solution blow spinning technique was used. Studies have shown that there is a possibility to obtain nonwowen form PDAMA but only from a polymer synthesized by block polymerization, which is characterized by the higher molecular weight than the polymer obtained by solution polymerization. The range of concentration of the polymer solution to produce a nonwoven was determined. The fibre morphology was determined by Scanning Electron Microscopy (SEM) and supermolecular structure was examined by Wide Angle X-ray Scattering. Due to high solubility of material the radiation and chemical crosslinking of the structure PDAMA nonwoven were done. The biostatic activity of the obtained of nonwoven was determined.

Słowa kluczowe

PL

włókniny; poli(metakrylan-N,N-dimetyloaminoetylenowy); PDAMA; polimeryzacja; szerokokątowa dyfrakcja rentgenowska; WAXS

EN

nonwoven; poly(N,N-dimethylaminoethymethacrylate); PDAMA; polymerization; wide angle X-ray scattering; WAXS

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 74
• Strony: 87--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Zielińska Dorota

• Wydział Technologii Materiałowych i Wzornictwa Tekstyliów Politechniki Łódzkiej

Bibliografia

• [1] Rawlinson L.-A.B. et al.: Antibacterial Effects of Poly(2-(dimethylamino ethyl)methacrylate) against Selected Gram-Positive and Gram-Negative Bacteria. Biomacromolecules, 2010. 11(2): pp. 443-453.
• [2] Rawlinson L.-A.B. et al.: Resistance of Staphylococcus aureus to the cationic antimicrobial agent poly(2-(dimethylamino ethyl)methacrylate) (pDMAEMA) is influenced by cell-surface charge and hydrophobicity. Journal of Medical Microbiology, 2011. 60(7): pp. 968-976.
• [3] Huang J. et al.: Nonleaching antibacterial glass surfaces via “grafting onto”: the effect of the number of quaternary ammonium groups on biocidal activity. Langmuir, 2008. 24(13): pp. 6785-6795.
• [4] Lee S.B. et al.: Permanent, nonleaching antibacterial surfaces. 1. Synthesis by atom transfer radical polymerization. Biomacromolecules, 2004. 5(3): pp. 877-82.
• [5] Murata H. et al.: Permanent, non-leaching antibacterial surfaces—2: How high density cationic surfaces kill bacterial cells. Biomaterials, 2007. 28(32): pp. 4870-4879.
• [6] Stawski D. et al.: Antibacterial properties of polypropylene textiles modified by poly(2-(N,N-dimethyloamino ethyl) methacrylate). The Journal of The Textile Institute, 2013. 104(8): pp. 883-891.
• [7] McKee M.G. et al.: Solution Rheological Behavior and Electrospinning of Cationic Polyelectrolytes. Macromolecules, 2006. 39(2): pp. 575-583.
• [8] Paneva D. et al.: Novel electrospun poly(ε-caprolactone)-based bicomponent nanofibers possessing surface enriched in tertiary amino groups. European Polymer Journal, 2008. 44(3): pp. 566-578.
• [9] Florjańczyk Z. and Penczak S.: Chemia Polimerów. 1997, Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• [10] Bucheńska J.: Laboratorium z Technologii Włókien chemicznych. 1995, Łódź: Wydawnictwo Politechniki Łódzkie.
• [11] Obłąk E. and Gamian A.: Biologiczna aktywność czwartorzędowych soli amoniowych (CSA). The biological activity of quaternary ammonium salts (QASs). Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 2010. 64: pp. 201-211.
• [12] Kaszowska M.: Budowa chemiczna i biosynteza lipopolisacharydu – ważnego składnika osłony komórkowej bakterii Gram-ujemnych. Post. Hig. Med. Dośw, 2004. 58: pp. 333-334.
• [13] Książczyk M. et al.: Oddziaływanie związków dezynfekcyjnych na komórki bakteryjne w kontekście bezpieczeństwa higieny i zdrowia publicznego. Postepy Hig Med Dosw (online), 2015. 69: pp. 1042-1055.
• [14] Urbańczyk G.: Nauka o włóknie. 1982, Warszawa: Wydawnicto Naukowo-Techniczne.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).