Elektrické zvlákňování kopolymeru kaprolaktonu a kyseliny mléčné

Vojtěch Homuta

Bakalářská práce

Electrospinning of Copolymer of Caprolactone and Lactide Acid

Anotace:

Tato bakalářská práce se zabývá vlivem rozpouštědlových směsí a relativní vlhkosti na průběh stejnosměrného elektrického zvlákňování kopolymeru epsilon-kaprolaktonu a kyseliny mléčné (PLCL). Bylo vybráno pět rozpouštědlových systémů k přípravě polymerních roztoků, které byly stejnosměrně elektricky zvlákněny z tenké struny na zařízení Nanospider při 20%, 30%, 40% a 50% relativní vlhkosti okolního prostředí. Připravená vlákna byla charakterizována měřením jejich průměrů a plošné hmotnosti a analýzami gelovou permeační chromatografií, infračervenou spektroskopií a diferenciální skenovací kalorimetrií. Výsledky odhalily, že elektrické zvlákňování PLCL je významně ovlivněno jak použitým rozpouštědlovým systémem, tak i nastavenou vzdušnou vlhkostí. Zvolená rozpouštědlová směs měla vliv na průměry vláken, výrobnost i vnitřní strukturu výsledného vlákenného materiálu. Vzdušná vlhkost takový vliv vykazuje také, ale u každého rozpouštědlového systému s jiným trendem. Průměrný průměr vláken se pohyboval v sub-mikro oblasti kolem 800-1300 nm. Jedinou výjimkou byla vlákna vyrobená z roztoku kyselin octové a mravenčí, která měla průměr přibližně 400 nm.

Abstract:

The thesis focuses on the effect of various solvent systems and relative humidity on direct current electrospinning process of a copolymer of epsilon-caprolactone and lactic acid (PLCL). Five different solvent systems were selected for the preparation of polymer solutions, which were then spun by direct current electrospinning from a thin string on a Nanospider device with 20%, 30%, 40% and 50% relative air humidity. The fibrous materials were characterized by measurements of fibre diameters and basis weight and by gel permeation chromatography, infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry analyses. The results revealed that the electrospinning of the PLCL is significantly affected by both the solvent system used and the set humidity. The solvent mixtures had an effect on the fibre diameters, the productivity and even the inner structure of the final fibrous material. The humidity shows such an effect as well, but it varies depending on each solvent system. Average fiber diameters were in the sub-micro region around 800-1300 nm. The only exception were fibers spun from a solution of acetic and formic acids, which had diameters of about 400 nm.

Klíčová slova

kopolymer kaprolaktonu a kyseliny mléčné, elektrické zvlákňování, relativní vlhkost, rozpouštědlový systém, nanovlákno, nanovlákenný materiál

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Eva Kuželová Košťáková, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Bakalářský studijní program / obor:
Nanotechnologie / Nanotechnologie