Elektro çekim yöntemi ile alginat içeren nanolifli yüzey üretimi ve çapraz bağlama işlemi ile suya dayanıklı hale getirilmesi
Alginatın benzersiz özellikleri nanolifli yüzeylerin fonksiyonel özellikleri ile birleştiğinde, özellikle biyomedikal alanda gelişmiş ürünlerin üretilmesi mümkündür. Bu çalışmada, rijit bir polimer olan sodyum alginatm esnek poli(vinil alkol) polimeri ile karışımından elektro çekim* yöntemi ile nanolifli yüzey elde edilmiştir. Yapılarındaki hidroksil grupları nedeni ile karışımı oluşturan her iki polimer için de su, çözücü özelliği gösterdiğinden, elde edilen nanolifli yüzeyin suya dayanımı oldukça düşük olmuştur. Nanolifli yüzeyin pratik uygulamalarını kolaylaştırmak amacıyla suya dayanım özelliğini geliştirmek için, gluteraldehit/hidroklorik asit/aseton karışımı içerisinde çapraz bağlama işlemi uygulanmıştır. Çapraz bağlama işlemi öncesi ve sonrasında, nanolifli yüzey taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizine tabi tutulmuş ve ortalama lif çapları hesaplanmıştır. Ayrıca, yüzeye su emicilik ve suya dayanım testleri uygulanmıştır. Sonuçlar; çapraz bağlama işlemi ile yüzeyin su emicilik özelliğinin azaldığını ancak, lifli yapının deformasyona uğramadan nanolifli yüzeyin suya dayanıklı hale geldiğini göstermiştir.
Production of electrospun nanofibrous mat containing alginate and providing of water resistance with crosslinking
It is possible that improved products for biomedical applications can be produced by combining unique properties of alginate with functional properties of electrospun nanofibers. In this study, nanofibrous mat was produced from blend of rigid sodium alginate polymer and flexible poly(viniyl alcohol) polymer via electrospinning. Water has a solvent effect on both polymers because of hydroxyl groups in their structure. So, the water resistance of the nanofibrous mat produced from these polymers was fairly low. In gluteraldehid/hydrocloric acid/acetone solution, a crosslinking was applied to improve water resistance of nanofibrous mat for its facilitating practical usage. Before and after the crosslinking process, nanofibrous mat was analyzed using Scanning Electron Microscope (SEM) and then average fiber diameter was determined. Also, water absorbency and water resistance properties of the mat were tested. The results indicated that water absorbency property of the mat was decreased with the crosslinking application. However, the nanofibrous mat was become resistant to water without any deformation of nanofibrous structure.
___
1.Kozanoğlu, G.S., (2006), "Elektrospinning Yöntemiyle Nanolif Üretim Teknolojisi", Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, 148 s.2.Lu, J.W., Zhu, Y.L., Guo, Z.X., Hu, P., Yu, J., (2006), Electrospinning of Sodium Alginate With Poly(Ethylene Oxide), Polymer, 47,23,8026-8031.
3.Lee, Y. J., Shin, D.S., Kwon, O.W., Park, W.H., Choi, H.G., Lee, Y.R., Han, S.S., Noh, S.K., Lyoo, W.S., (2007), Preparation of Atactic Poly(Vinyl Alcohol)/Sodium Alginate Blend Nanowebs by Electrospinning, Journal of Applied Polymer Science, 106,2,1337-1342.
4.Süpüren, G., Kanat, Z.E., Çay, A., Kırcı, T., Gülümser, T., Tarakçıoğlu, I., (2007), Nano Lifler (Bölüm 2), Tekstil ve Konfeksiyon, 2,83-89.
5.Doshi, J., Reneker, D.H., (1995), Electrospinning Process and Applications of Electrospun Fibers, Journal of Electrostatics, 35,2-3,151-160.
6.Andrady, A.L., (2008), Science and Technology of Polymer Nanofibers, Wiley Pres., New Jersey, USA.
7.Huang, Z.M., Zhang, Y.Z., Kotaki, M., Ramakrishna, S., (2003), A Review on Polymer Nanofibers by Electrospinning and Their Applications in Nanocomposites, Composites Science and Technology, 63, 15,2223-2253.
8.Cengiz, F., Krucinska, I., Göktepe, F., Glinscinska, E., Chrzanowski, M., (2006), Elektro Lif Çekim (Electrospinning) Yönteminde Proses Parametrelerinin Nano Lif Özellikleri Üzerindeki Etkilerinin incelenmesi, Tekstil Maraton, 4,20-25.
9.Üstündağ, G.C., Karaca E., (2009), Poli(Vinil Alkol)/Sodyum Alginat Karışımlarından Elektro Çekim Yöntemi İle Elde Edilen Nanolifli Yüzeylerin İncelenmesi, Uludağ Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 14,1,159-172.
10.Düzyer, S., Hockenberger, A., (2008), Elektro Çekim (Electrospinning) Yöntemi ile Üretilen Polyester Nanoliflerin Karakterizasyonu, Tekstil Maraton, 6,57-66.
11.Deitzel, J.M., Kleinmeyer, J., Harris, D., Becktan, N.C., (2001), The Effect of Processing Variables on The Morphology of Electrospun Nanofibers and Textiles, Polymer, 42,261-272.
12.Kılıç, A., Oruç, F., Demir, A., (2008), Effects of Polarity on Electrospinning Process, Textile Research Journal, 78,6,532-539.
13.Veleirinho, B., Rei, M.F., Lopes-Da-Silva, J., (2008), Solvent and Concentration Effects on The Properties. of Electrospun Poly(Ethylene Terepthalate) Nanofiber Mats, Journal of Polymer Science Part B.Polymer Physics, 46,5,460-471.
14.Zong, X., Kim, K. Fang, D., Ran, S., Hsiao, B.S., Chu, B., (2002), Structure and Process Relationship of Electrospun Bioabsorbable Nanofiber Membranes, Polymer, 43,16,4403-4412.
15.Cengiz, F., Jirsak, O., Dayık, M., (2009), Ortam Rutubetinin Silindirli Elektro Lif Çekim Yöntemi ile Nano Lif Üretimi Üzerine Etkilerinin İncelenmesi, Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi, 3,3, 24-32.
16.Demir, M.M., Yılgör, İ., Yılgör, E., Erman, B., (2002), Electrospinning of Polyurethane Fibers, Polymer, 43, 11, 3303-3309.
17.Matthews, J.A., Wnek, G.E., Simpson, D.G., Bowlin G.L, (2002), Electrospinning of Collagen Nanofibers, Biomacromolecules, 3,2,232-238.
18.Noh, H.K, Lee, S.W., Kim, J.M., Oh, J.E., Kim, K.H., Chung, C.P., Choi, S.C., Park, W.H., Min, B.M., (2006), Electrospinning of Chitin Nanofibers:Degradation Behavior and Cellular Response to Normal Human Keratinocytes and Fibroblasts, Biomaterials, 27,21,3934-3944.
19.Chen, J.P., Chang, G.Y., Chen, J.K., (2008), Electrospun Collagen/Chitosan Nanofibrous Membrane as Wound Dressing, Colloids and Surfaces, 313,183-188.
20.Kim, C.W., Kim, D.S., Kang, S.Y., Marquez, M., Joo, Y.L., (2006), Structural Studies of Electrospun Cellulose Nanofibers, Polymer, 47,14,5097-5107.
21.Kenawy, E.R., Abdel-Hay, F.I., El-Newehy, M.H., Wnek, G.E., (2007), Controlled Release of Ketoprofen From Electrospun Poly (Vinyl Alcohol) Nanofibers, Materials Science and Engineering, 459,1-2,390-396.
22.Piperno, S., Lozzi, L., Rastelli, R., Passacantando, M., Santucci, S., (2006), Pmma Nanofibers Production by Electrospinning, Applied Surface Science, 252,15, 5583-5586.
23.Li, L., Belan, L.M., Craighead, H.G., Frey, M.W., (2006), Formation and Properties ofNylon-6 and Nylon-6/Montmorillonite Composite Nanofibers, Polymer, 47, 17,6208-6217.
24.Barhate, R.S., Loong, C.K., Ramakrishna, S., (2006), Preparation and Characterization of Nanofibrous Filtering Media, Journal of Membrane Science, 283,1-2, 209-218.
25.Jeong, E.H., Yang, J., Youk, J.H., (2007), Preparation of Polyurethane Cationomer Nanofiber Mats for Use in Antimicrobial Nanofilter Applications, Materials Letters, 61,18,3991-3994.
26.Duan, B., Yuan, X., Zhu, Y., Zhang, Y., Li, X., Zhang, Y., Yao, K., (2006), A Nanofibrous Composite Membrane of Plga-Chitosan/Pva Prepared by Electrospinning, European Polymer Journal, 42,9,2013-2022.
27.Venugopal, J., Zhang, Y.Z., Ramakrishna, S., (2005), Electrospun Nanofibers: Biomedical Applications, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 218,1,35-45.
28.Bhattarai, N., Li, Z., Edmondson, D., Zhang, M.,2006), Alginate Based Nanofibrous Scaffolds: Structural, Mechanical and Biological Properties, Advanced Materials, 18,1463-1467.
29.Ignatova, M., Manolova, N., Rashkov, I., (2007), Electrospinning of Poly(Vinyl Pyrrolidone)-Iodine Complex and Poly(Ethylene Oxide)/Poly(Vinyl yrrolidonej-lodine Complex-A Prospective Route To tntimicrobial Wound Dressing Materials, European 'olymer Journal, 4,5,1609-1623.
30.Coşkun, G., Karaca, E., (2009), Alginatlar veAlginat Afilerinin Özellikleri ve Kullanım Alanları, Tekstil&Teknik, 25,98-108.
31.Qin, Y., (2008), Alginate Fibres: An Overview of the Production Processes and Applications in Wound Management, Polymer International, 57,171-180.
32.Mikolajczyk, T., Wolowska-Czapnik, D., (2005), Multifunctional Alginate Fibres With Anti-acterialPproperties, Fibres&Textiles in Eastern Europe, 3,3(51), 35-40.
33.Safı, S., Morshed, M., Ravandi, H.S.A., Ghiachi, M.,2007), Study of Electrospinning of Sodium Alginate, Uended Solutions of Sodium Alginate/Poly (Vinyl Alcohol) nd Sodium Alginate/Poly (Ethylene Oxide), Journal of pplied Polymer Science, 104,5,3245-3255.
34.Nie, H., He, A., Zheng, J., Xu, S., Li, J., Han, C.C., 2008), Effects of Chain Conformation and Entanglement n the Electrospinning of Pure Alginate, 'iomacromolecules, 9,5,1362-1365.
35.Schiffmann, J.D., Schauer, C.L., (2008), A iview:Electrospinning of Biopolymer Nanofibers and heir Applications, Polymer Reviews, 48,2,317-352.
36.Krumova, M., Lopez, D., Benavente, R., Mijangos, C., erena, J.M., (2000), Effect of Crosslinking on the fechanical andTthermal Properties of Polyvinyl Icohol), Polymer, 41,9265-9272
37.Bolto, B., Tran, T., Hoang, M., Xie, Z., (2009), rosslinked Polyvinyl alcohol) Membranes, Progress in olymer Science, 34,9,969-981.
38.Kim, Y., Yoon, K., Ko, S., (2000), Preparation and roperties of Alginate Superabsorbent Filament Fibers rosslinked With Glutaraldehyde, Journal of Applied olymer Science, 78,1797-1804.
39.Ustündağ, G.C., (2009), "Elektrospınnıng Yöntemi İle iyomedikal Kullanıma Yönelik Nanolif Yüzey Üretimi s Uygulaması", Yüksek Lisans Tezi, Uludağ niversitesi, 181 s.
40.Wang, X., Fang, D., Yoon, K., Hsiao, B.S., Chu, B., '006), High Performance Ultrafiltration Composite fembranes Based on Polyvinyl alcohol) Hydrogel oating on Crosslinked Nanofibrous Polyvinyl alcohol) zaffold, Journal of Membrane Science, 278,261-268.
41.Yeom, C.K., Lee, K.H., (1997), Vapor Permeation of thanol-Water Mixtures Using Sodium Alginate Tembranes With Crosslinking Gradient Structure, Journal •Membrane Science, 135,2,225-235.
42.Tang, Z., Wei, J., Yung, L., Ji, B., Ma, H., Qiu, C., Yoon, K., Wan, F., Fang, D., Hsiao, B.S., Chu, B., (2009), UV-Cured Polyvinyl alcohol) Ultrafiltration Nanofibrous Membrane Based on Electrospun Nanofiber Scaffolds, Journal ofMembrane Science, 328,1-2,1-5.
43.TS 866, (1985), Kaşarlı Pamuklu Tekstil Mamullerinin Su Emme Özelliğinin Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 6s.
44.http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=:S1516-14392006000200014& lng = t&nrm=iso&tlng=pt, Erişim tarihi:05.05.2009.
- ISSN: 1300-7599
- Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
- Başlangıç: 1987
- Yayıncı: TMMOB Tekstil Mühendisleri Odası