W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące kompozytów polimerowych z naturalnym wzmocnieniem, w tym kompozytów biodegradowalnych. W ramach pracy własnej wytworzono kompozyty o osnowie polimeru biodegradowalnego BIOPLAST GS 2189 z napełniaczem w postaci mączki drzewnej oraz odpadowego przemiału kawy o zawartości do 20% obj. Próbki do badań uformowano w technologii wtrysku. Zbadano wpływ rodzaju oraz zawartości procentowej napełniacza na strukturę, własności mechaniczne oraz nasiąkliwość wody wytworzonych materiałów.
EN
The article presents issues related to polymer composites with natural reinforcement, including biodegradable composites. As part of our own work, composites based on the biodegradable polymer BIOPLAST GS 2189 with a filler in the form of wood flour and waste coffee ground with a content of up to 20% by volume were produced. The test specimens were formed in the injection technology. The influence of the type and percentage of the filler on the structure, mechanical properties and water absorption of the produced materials was investigated.
Being a biodegradable polymer, poly(lactic acid) (PLA) based composites receive greater preference over nonbiodegradable plastics. Poly(lactic acid) has to find its place in various applications such as polymer composites, agriculture, biomedical, etc. Polymer composites based on PLA possess comparable mechanical strength, endurance, flexibility and endures future opportunities. Several combinations of natural fibers and filler-based PLA composites have been fabricated and investigated for physical and mechanical changes. Moreover, several biopolymers and compatibilizers are added to PLA to provide rigidity. The paper presents a tabulated review of the various natural fiber/filter-based PLA composites and the preparation and outcomes. In addition, enhancement made by the reinforcement of nano filler in the PLA are also discussed in brief. The significance of PLA in the biomedical application has been discussed in brief. The paper also shed lights in the social and economic aspects of PLA.
Implantacja gwoździ śródszpikowych wiąże się z ryzykiem wystąpienia poważnej infekcji kości spowodowanej zakażeniem bakteryjnym. Tradycyjna antybiotykoterapia w tym przypadku ma wiele ograniczeń. Rozwiązaniem tego problemu może być lokalne dostarczanie leku bezpośrednio do miejsca implantacji. Jednym ze sposobów na realizację takiego rozwiązania jest stosowanie pokryć tradycyjnych gwoździ metalowych pokrytych degradowalnym materiałem polimerowym pozwalającym na kontrolowane uwalnianie substancji leczniczej. Autorzy poszli o krok dalej proponując wytworzenie nowatorskich gwoździ śródszpikowych z materiału degradowalnego, któremu nadano właściwości antybakteryjne poprzez wprowadzenie do resorbowalnej matrycy polimerowej antybiotyku w postaci siarczanu gentamycyny (GS). Dodatkowo osnowę z poli(L-laktydu) (PLA) zmodyfikowano wprowadzając druty ze stopów magnezu (MG), włókna węglowe (CF), włókna alginianowe (ALG) oraz nanocząstki fosforanu trójwapnia (TCP) w różnych układach. Test aktywności antybakteryjnej przeprowadzono z użyciem szczepu metycilino-wrażliwego Staphylococcus pseudintermedius. Dokonano analizy ilościowej i jakościowej stref zahamowania wzrostu bakterii utworzonych wokół badanych fragmentów gwoździ. Wykazano, że wszystkie zaproponowane materiały kompozytowe z dodatkiem gentamycyny wykazują działanie hamujące wzrost i namnażanie bakterii, najsilniejsze w przypadku układów PLA/CF/ ALG/GS oraz PLA/CF/ALG/TCP/GS. Działanie to utrzymuje się nawet po 12 dniach od pierwszego wysiewu. Ponadto badania wykazały, że gwóźdź PLA/MG również wykazuje słabe oddziaływanie antybakteryjne pomimo braku dodatku w postaci antybiotyku, jednak działanie to zostaje zablokowane po wprowadzeniu TCP do matrycy polimerowej.
EN
Intramedullary nails implantation carries a risk of a serious bone infection caused by bacteria. In this case traditional antibiotic therapy has many limitations. A good solution to the problem can be local drug delivery directly to the implantation site. One of the ways to implement such solution is to use, on the surface of traditional metallic nails, degradable polymer coatings that enable controlled drug release. Authors went a step further by proposing to fabricate novel intramedullary nails entirely from degradable material that has been endowed with antibacterial properties. Antibacterial protection was provided by the introduction of an antibiotic - gentamicin sulphate (GS) to the poly(L-lactide) (PLA) matrix. Into the resorbable matrix the following modifying phases were also introduced: magnesium alloy wires (MG), carbon fibers (CF), alginate fibers (ALG) and tricalcium phosphate nanoparticles (TCP), in various systems. Antibacterial activity test was carried out using methicillin-sensitive strain Staphylococcus pseudintermedius. Qualitative and quantitative analysis of bacteria growth inhibition zones formed around studied nails’ samples were performed. It has been proven that all of the proposed composite materials with gentamicin addition showed inhibitory effect on growth and proliferation of bacteria, with the strongest in the case of PLA/CF/ALG/GS and PLA/CF/ALG/TCP/GS systems. The inhibitory effect was maintained even after 12 days since the first inoculation. Moreover, the study proved that PLA/MG nails also showed some antibacterial activity, despite lack of the antibiotic addition. However, after introduction of TCP to the matrix, this action has been blocked.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Dokonano przeglądu kompozytów otrzymywanych przez napełnianie napełniaczami pochodzenia roślinnego osnowy polimerowej z tworzyw syntetycznych i materiałów odnawialnych. Wykazano konkurencyjność napełniaczy celulozowych w stosunku do napełniaczy mineralnych. Przedstawiono wyniki badań nad kompozytami otrzymanymi z polietylenu małej gęstości/polipropylenu i plastyfikowanego poli(chlorku winylu) ze słomą rzepakową. Przedyskutowano biodegradowalność napełnianych tworzyw oraz wpływ napełniacza na własności mechaniczna i użytkowe.
EN
The composites prepared by filling of polymeric matrix of synthetic and renewable materials with natural plant fibers were rewieved. The competitiveness of natural towards mineral fillers was demonstrated. The results of the studies on composites prepared by filling of LDPE/PP and PVC with rape straw were shown. The degree of biodegradability of the filled materials and the influence of filler on mechanical and functional properties was discussed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.