Surface and mechanical properties of plasma-modified chitosan/polyvinyl alcohol composite films

Chang, Shih-Hang; Chang, Yuan-Hsuan

doi:10.14314/polimery.2025.3.3

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Surface and mechanical properties of plasma-modified chitosan/polyvinyl alcohol composite films

Autorzy

Chang Shih-Hang , Chang Yuan-Hsuan

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2025.3.3

Warianty tytułu

Właściwości powierzchniowe i mechaniczne folii kompozytowych chitozan/ alkohol poliwinylowy modyfikowanych plazmą

Języki publikacji

Abstrakty

The surface and mechanical properties of chitosan/polyvinyl alcohol (CS/PVA) composite films modified with O2 and N2 plasma were investigated. The FT-IR method confirmed the presence of characteristic bands originating from both CS and PVA, the intensity of which significantly increased after plasma modification. Plasma treatment also increased the hydrophilicity of CS/PVA films, with a slight decrease in their surface smoothness. In addition, plasma modification reduced the adhesion of bovine serum albumin. The highest fracture toughness and the lowest adhesion of bovine serum albumin were obtained for CS/PVA films (1/3 wt%/wt%). The conducted studies confirmed the possibility of biomedical applications of chitosan/polyvinyl alcohol composite films.

Zbadano właściwości powierzchniowe i mechaniczne folii kompozytowych chitozan/alkohol poliwinylowy (CS/PVA) modyfikowanych plazmą O2 i N2. Metodą FT-IR potwierdzono obecność charakterystycznych pasm pochodzących zarówno od CS, jak i PVA, których intensywność znacząco zwiększyła się po modyfikacji plazmą. Działanie plazmy zwiększyło również hydrofilowość folii CS/PVA, przy niewielkim zmniejszeniu gładkości ich powierzchni. Ponadto modyfikacja plazmą zmniejszyła adhezję albuminy surowicy bydlęcej. Największą wytrzymałość na pękanie i najmniejszą adhezję albuminy surowicy bydlęcej uzyskano w przypadku folii CS/PVA (1/3 % mas./% mas.). Przeprowadzone badania potwierdziły możliwość biomedycznych zastosowań folii kompozytowych chitozan/alkohol poliwinylowy.

Słowa kluczowe

chitozan polyvinyl alcohol composites plasma modification biomedical applications

chitozan alkohol poliwinylowy kompozyty modyfikacja plazmą zastosowania biomedyczne

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej

Czasopismo

Polimery

Rocznik

2025

Tom

Vol. 70, nr 3

Strony

177--185

Opis fizyczny

Bibliogr. 33 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Chang Shih-Hang

shchang@niu.edu.tw

Department of Chemical and Materials Engineering, National I-Lan University, I-Lan 260, Taiwan

https://orcid.org/0000-0002-2262-0396

autor

Chang Yuan-Hsuan

Department of Chemical and Materials Engineering, National I-Lan University, I-Lan 260, Taiwan

Bibliografia

[1] Takamura K., Hayashi K., Ishinishi N. et al.: Journal of Biomedical Materials Research 1994, 28(5), 583. https://doi.org/10.1002/jbm.820280508
[2] Hu X., Wang T., Li F. et al.: RSC Advances 2023, 13, 20495. https://doi.org/10.1039/D3RA02248J
[3] Oliver J.N., Su Y., Lu X. et al.: Bioactive Materials 2019, 4, 261. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2019.09.002
[4] Santos-Coquillat A., Martínez-Campos E., Mora Sánchez H. et al.: Surface and Coatings Technology 2021, 422, 127508. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2021.127508
[5] Chang S.H., Huang, J.J.: Surface and Coatings Technology 2012, 206(23), 4959. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2012.05.121
[6] Chang S.H., Chen J.Z., Hsiao S.H. et al.: Applied Surface Science 2014, 289, 455. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.11.004
[7] Bose S., Akbarzadeh Khorshidi M., Lally C.: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 2025, 161, 106787. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2024.106787
[8] Zhu M., Zhang S., Li X. et al.: Materials Today Communications 2025, 43, 111760. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2025.111760
[9] Teodorescu M., Bercea M., Morariu S.: Biotechnology Advances 2018, 37(1), 109. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2018.11.008
[10] Chang S.H., Tung K.W., Liao B.S. et al.: Surface and Coatings Technology 2019, 362, 208. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.02.003
[11] Luo J., Ghaffar S., Chen W. et al.: Polymer 2023, 284, 126307. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2023.126307
[12] Yi X., Yu W., Yan J. et al.: Materials Today Communications 2025, 42, 111287. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2024.111287
[13] Jain N., Singh V.K., Chauhan S.: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 2017, 26(5- 6), 213. https://doi.org/10.1515/jmbm-2017-0027
[14] Meng L., Li J., Fan X. et al.: Composites Science and Technology 2023, 232, 109885. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2022.109885
[15] de Sousa Victor R., da Cunha Santos A.M., de Sousa B.V. et al.: Materials 2020, 13(21), 4995. https://doi.org/10.3390/ma13214995
[16] Kou S., Peters L., Mucalo M.: Carbohydrate Polymers 2022, 282, 119132. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.119132
[17] Harugade A., Sherje A.P., Pethe A.: Reactive and Functional Polymers 2023, 191, 105634. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2023.105634
[18] Wang L., Xu Z., Zhang H. et al.: European Polymer Journal 2023, 191, 112059. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2023.112059
[19] Sajeev D., Rajesh A., Nethish Kumaar R. et al.: Carbohydrate Research 2025, 548, 109351. https://doi.org/10.1016/j.carres.2024.109351
[20] Chang S.H., Chian, C.H.: Applied Surface Science 2013, 282, 735. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.06.044
[21] Chang S.H., Liou J.S., Huang B.Y. et al.: Surface and Coatings Technology 2017, 320, 635. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.10.031
[22] Chang S.H., Hsieh M.H.: Polymers and Polymer Composites 2021, 29(9), 1442. https://doi.org/10.1177/0967391120968434
[23] Cohen E., Poverenov E.: Chemistry – A European Journal 2022, 28(67), e202202156. https://doi.org/10.1002/chem.202202156
[24] Chang S.H., Kuan Y.T.: Polymers and Polymer Composites 2023, 31. https://doi.org/10.1177/09673911231187265
[25] Zhang W., Khan A., Ezati P. et al.: Food Chemistry 2024, 443, 138506. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.138506
[26] Nathan K.G., Genasan K., Kamarul T.: Marine Drugs 2023, 21(5), 304. https://doi.org/10.3390/md21050304
[27] Benítez-Martínez J.A., Garnica-Palafox I.M., Rodríguez-Hernández A. et al.: Applied Physics A 2023, 129, 558. https://doi.org/10.1007/s00339-023-06821-9
[28] Grande-Tovar C.D., Castro J.I., Tenorio D.L. et al.: Polymers 2023, 15(23), 4595. https://doi.org/10.3390/polym15234595
[29] Zhang Y., Jiang M., Zhang Y. et al.: Materials Science and Engineering: C 2019, 104, 110002. https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.110002
[30] Zhang N., Zhang X., Zhu Y. et al.: Polymers 2023, 15(22), 4362. https://doi.org/10.3390/polym15224362
[31] Alotaibi B.S., Khan A.K., Kharaba Z. et al.: ACS Omega 2024, 9(11), 12825. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c08856
[32] Paneru R., Ki S.H., Lamichhane P. et al.: Applied Surface Science 2020, 532, 147339. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.147339
[33] Tangpasuthadol V., Pongchaisirikul N., Hoven V.P.: Carbohydrate Research 2003, 338(9), 937. https://doi.org/10.1016/S0008-6215(03)00038-7

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-4ea047d1-b965-440d-9bd5-6131d6c694ab