Wetting behavior of electrospun biodegradable materials

Yash Chandrashekhar Shah

Master's thesis

Abstract:

Water wetting behaviour of electrospun materials is important mainly for their medical application, where in testing and application is the optimal surface hydrophilicity necessary. Mostly used polycaprolactone electrospun layer are known as hydrophobic materials. The contact angle measurements are the most used analysis. The thesis brings in the theoretical part introduction to electrospinning and its application and testing as biomaterials for medical applications. There are introduced the most used biodegradable polymers and their properties with concentration to polycaprolactone as the material used in experimental part. The literature review in testing of wettability is presented here to with respect to contact angle analysis of polycaprolactone electropun materials. Experimental part is focused to wettability tests (wicking of water into polycaprolactone electrospun layers) in different time after electrospinning. The aging of electrospun material in time and different storing conditions are the main changed parameters which influence to final nanofibrous material water wettability is study here.

Abstract:

Smáčení elektrostaticky zvlákněných materiálů vodou hraje důležitou roli při jejich aplikaci v medicíně, a to jak při jejich testování tak při vlastním použití. Široce využívaný polymer - polykaprolaton, elektrostaticky zvlákněný do podoby vrstvy je v odborné literatuře označován za hydrofobní polymer. Měření kontaktního úhlu je metoda, která se nejvíce používá k popisu smáčitelnosti povrchu kapalinami. Tato diplomová práce přináší v teoretické části úvod do technologie elektrického zvlákňování a využití a testování elektricky zvlákněných materiálů jako biomateriálů pro medicínské aplikace. Zároveň představuje nejvíce používané biodegradabilní polymery a jejich vlastnosti se zaměřením se detailněji na polykaprolakton jako materiál využívaný v experimentální části. Literární rešerše se soustředí na hodnocení smáčitelnosti zejména reprezentované měřením kontaktního úhlu pro studované materiály. Experimentální část je pak zaměřena na testy vzlínání vody do elektricky zvlákněných nanovlákenných materiálů z polykaprolaktonu v různých časech po výrobě. Stárnutí materiálů za různých okolních podmínek vykazuje změny ve smáčitelnosti a právě vliv doby po výrobě a vliv teploty skladování s ohledem na vzlínání vody do elektricky zvlákněných materiálů z polykaprolaktonu je zde detailně studován.

Keywords

Elektrospinning, smáčecí vlastnosti, polykaprolakton, dynamické smáčení, průměr vlákna, povrchová hustota.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 8. 2021

Thesis defence

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

Technical University of Liberec

Faculty of Textile Engineering

Master programme / field:
Textile Engineering / Netkané textilie a nanovlákenné materiály