اثر استفاده از نانوخاك رس در الكتروريسي پلي اتاكاپرولاكتون

Effect of Nanoclay on the Electrospinning of Poly(?-caprolactone)

نانو كامپوزيت ليفي شكل از مخلوط پلي اتاكاپرولاكتون و نانوخاك رس كلويزيت 30B به كمك فرايند الكتروريسي تهيه شد. پس از تهيه لايه هاي نانوليفي از پلي اتاكاپرولاكتون خالص و نانوكامپوزيت پلي اتاكاپرولاكتون- نانوخاك رس، اثر غلظت محلول پليمري و درصد وزني نانوخاك رس مورد استفاده، بر ساختار نهايي نانوالياف تشكيل شده بررسي شد. شكل شناسي و قطر نانوالياف حاصل به وسيله ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني پويشي مطالعه شد. مشاهده شد، محلول 4% وزني پلي اتاكاپرولاكتون خالص افشانده شده و طي فرايند الكتروريسي هيچ ليفي در محدوده ولتاژ اعمال شده توليد نشده است. اين در حالي است كه در غلظت هاي بيش از 8% امكان الكتروريسي وجود نداشت. هم چنين نتايج نشان داد، وجود پركننده هاي معدني نانوخاك رس، سبب تشكيل الياف با نقص ساختاري كمتر شده است. در ساختار الياف الكتروريسي شده پلي كاپرولاكتون خالص دانه هايي وجود دارد. اما، با افزودن نانوخاك رس دانه هاي كمتر و ساختار ليفي بسيار بهتري در محتواي رسي 1، 3 و 5% وزني در نانو كامپوزيت ها تشكيل مي شود، به طوري كه ساختار يكنواخت تري در محتواي رسي 9 و 15% وزني مشاهده شد. از طرف ديگر، وجود نانوخاك رس سبب شده است كه ميانگين قطري نانوالياف كاهش يابد. گرانروي و رسانايي محلول هاي تهيه شده اندازه گيري شد. نتايج نشان داد، با افزايش غلظت پلي كاپرولاكتون و مقدار نانوخاك رس ، گرانروي محلول پلي كاپرولاكتون افزايش مي يابد. اين درحالي است كه وجود نانوخاك رس سبب افزايش رسانايي محلول مي شود كه كشيدگي محلول را حين ريسندگي افزايش داده و الياف يكنواخت تر با دانه كمتر در يك فرايند الكتروريسي را نتيجه مي دهد. با استفاده از نتايج اندازه گيري گرانروي و رسانايي محلول هاي ريسندگي، دليل تغيير در شكل و قطر نانوالياف تشكيل شده توضيح داده شده است. اين نانوالياف مي تواند كاربرد گسترده اي در مهندسي بافت داشته باشند.

Nanofiber mats of poly(?-caprolactone)/nanoclay nanocomposites were fabricated by electrospinning. The effects of the solution concentration and the nanoclay content of nanocomposite materials on the final nanofiber structure were investigated. Morphology and diameter of the nanofibers were studied using optical and scanning electron microscope. It was observed that the poly(?-caprolactone) at concentration of 5% to 8% could be electrospun into the fibrous structure. The results showed that the presence of the nanoclay promoted the creation of fibrous structures in comparison with the poly(?-caprolactone) without nanoclay. On the other hand, increasing the nanoclay content resulted in a lower average fiber diameter. Shear viscosity and conductivity of the solutions were also reported. The presence of nanoclay increased conductivity and shear viscosity of the solutions. Formation of the nanofibers and decrease in their diameters are discussed on the basis of shear viscosity and conductivity of electrospun solution. This electrospun nanofiber could be used for tissue engineering application.