Biodegradable Fibrous Materials Based on Copolymers of Lactic Acid Obtained by Wet Spinning

• Autorzy: Mikołajczyk T. , Król P. , Boguń M. , Krucińska I. , Szparaga G. , Rabiej S.

Warianty tytułu

PL

Biodegradowalne materiały włókniste na bazie kopolimerów kwasu mlekowego otrzymywane metodą z roztworu na mokro

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

It was investigated how the chemical structure of polylactide and the molecular characteristics of the polymer affect the deformability and strength properties of wet-spun fibres. Following a two-stage drawing process, a higher strength value of 396 MPa was recorded for fibres made from a copolymer of L-lactide with glycolide (PGLA), compared with poly-L-DL-lactide (PLDLA) fibres, whose value was 142 MPa. For both polymers it was found to be possible to perform an additional (third) stage of drawing, which was associated with an increase in their strength properties. For both polymers used, under previously optimised conditions of coagulation and plasticisation drawing, the extreme possible as spun draw ratio values at the spinning nozzle were established. This value, as well as the orientation of structural elements in the still liquid stream, determine the achievable value of the total draw ratio in the successive deformation processes, and the related strength properties of the fibres.

PL

W pracy zbadano wpływ budowy chemicznej polilaktydu i charakterystyki molekularnej polimeru na podatność na deformację i właściwości wytrzymałościowe włókien formowanych metodą z roztworu na mokro. Stwierdzono, iż po dwuetapowym procesie rozciągu wyższą wytrzymałością na poziomie 396 MPa odznaczają się włókna, których tworzywo stanowi kopolimer L-laktydu z glikolidem (PGLA) w porównaniu do włókien poli-L-DL-laktydowych (PLDLA) o wytrzymałości 142 MPa. Dla obu polimerów stwierdzono możliwość realizacji dodatkowego (trzeciego) etapu rozciągu, z czym związany był wzrost ich właściwości wytrzymałościowych. Dla obu stosowanych polimerów we wstępnie dobranych warunkach zestalania i rozciągu plastyfikacyjnego określono krańcowe warunki możliwego do stosowania wyciągu filierowego. Od jego wartości i orientacji elementów strukturalnych w jeszcze płynnej strudze, uzależniona jest maksymalna wartość rozciągu całkowitego w kolejnych procesach deformacyjnych i związane z tym właściwości wytrzymałościowe włókien.

Słowa kluczowe

EN

copolylactid fibres; fibre formation; strength properties

PL

włókna polimlekowy; formowanie włókien; właściwości wytrzymałościowe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 21, no. 3 (99)
• Strony: 36--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mikołajczyk T.

• Department of Material and Commodity Sciencs and Textile Metrology, Faculty of Material Technologies and Textile Design, Lodz University of Technology, Łódź, Poland

autor

Król P.

• Department of Material and Commodity Sciencs and Textile Metrology, Faculty of Material Technologies and Textile Design, Lodz University of Technology, Łódź, Poland

autor

Boguń M.

• Department of Material and Commodity Sciencs and Textile Metrology, Faculty of Material Technologies and Textile Design, Lodz University of Technology, Łódź, Poland

autor

Krucińska I.

• Department of Material and Commodity Sciencs and Textile Metrology, Faculty of Material Technologies and Textile Design, Lodz University of Technology, Łódź, Poland

autor

Szparaga G.

• Department of Material and Commodity Sciencs and Textile Metrology, Faculty of Material Technologies and Textile Design, Lodz University of Technology, Łódź, Poland

autor

Rabiej S.

• Institute of Textile Engineering and Polymer Materials, Faculty of Materials and Environment Science, University of Bielsko-Biala, Bielsko-Biała, Poland

Bibliografia

• 1. Weiler A, Hoffmann RFG, Stähelin AC, Helling HJ, Südkamp NP. Arthroscopy: The Journal of Arthroscopic and Related Surgery 2000; 16: 305.
• 2. Ikada Y, Tsuji H. Macromolecular Rapid Communications 2000; 21: 117.
• 3. Avinc O, Khoddami A. Fibre Chemistry 2009; 41: 391.
• 4. Gilding DK, Reed AM. Polymer 1979; 20: 1459.
• 5. Nelson KD, Romero A, Waggoner P, Crow B, Borneman A, Smith GM. Tissue Engineering 2003; 9: 1323.
• 6. Middleton JC, Tipton AJ. Biomaterials 2000; 21: 2335.
• 7. Rissanen M, Puolakka A, Ahola N, Tonry A, Rochev Y, Kellomäki M, Nousiainen P. Journal of Applied Polymer Science 2010; 116: 2174.
• 8. Guptaa B, Revagadea N, Hilbornb J. Progress in Polymer Science 2007; 32: 455.
• 9. Cicero JA, Dorgan JR. Journal of Polymers and the Environment 2001; 9: 1.
• 10. Yuan X, Mak Arthur FT, Kwok KW, Yung Brain KO, Yao K. Journal of Applied Polymer Science 2001; 81: 251.
• 11. Huang Z-M, Zhang Y-Z, Kotaki M, Ramakrishna S. Composites Science and Technology 2003; 63: 2223.
• 12. Ramakrishna S, Fujihara K, Teo W-E, Lim T-C. An Introduction to Electrospinning and Nanofibers. World Scientific Pub. Co., 2005
• 13. Lu P, Ding B. Recent Patents on Nanotechnology 2008; 2: 169.
• 14. Ji W, Sun Y, Yang F, van den Beucken JJJP, Fan M, Chen Z, Jansen JA. Pharm Res. 2011; 28: 1259.
• 15. Subbiah T, Bhat GS, Tock RW, Parameswaran S, Ramkumar SS. Journal of Applied Polymer Science 2005; 96: 557.
• 16. Pham QP, Sharma U, Mikos AG. Tissue Engineering 2006; 12: 1197.
• 17. Ikada Y, Gen S. A polylactic acid fiber. U.S. Patent 5010145, 1991
• 18. Ikegame M, Matsuda T, To S. US patent 2010/0004362 A1, 2010.
• 19. Rochev Y, Smith T, Barron V, Tonry A, Nousiainen P, Puolakka A, Rissanen M. US patent 2010/0007059 A1, 2010.
• 20. McEneany RJ, Topolkaraev VA, He A. US patent 2011/0065573 A1, 2011.
• 21. Kaijiyama H, Ueda H, Yoshida H, Ogura T. US patent 7608329 B2, 2009.
• 22. Ochi T, Sakai T, Maeda Y. US patent 6761970, 2005.
• 23. Rissanen M. PhD Dissertation, Tampere University of Technology, Tampere, 2010.
• 24. Kulkarni RK, Pani KC, Neuman C, Leonard F. Archives of Surgery 1966; 93:839.
• 25. Boguń M, Krucińska I. Polish patent application P 399819, 2012.
• 26. Rabiej M, Rabiej S. Analysis of the Xray diffraction curves of polymers usinga computer program WAXSFIT. Publishing House ATH, Bielsko-Biała, 2006.
• 27. Boguń M, Król P. Biodegradable fibresfrom the PLA and PGLA obtained withthe wet solution forming method for applications in the regenerative medicine.In: FiberMed 11 International Conference on Fibrous Products in Medical and Health Care, Tampere, Finland, 2011.
• 28. Rissanen M, Puolakka A, Hukka T, Ellä V, Nousiainen P, Kellomäki M. Journal of Applied Polymer Science 2009; 113: 2683.
• 29. Powell MJD. Comput. J. 1964; 7: 155.
• 30. Miyata T, Masuko T. Polymer 1997; 38: 4006.