Исследование волокнообразующих свойств растворов хитозана в условиях электроформования

• Автор: Сонина, Анастасия Николаевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

Введение

1 Литературный обзор

1.1 Неоднородность строения, растворимость и свойства растворов

хитозана

1.2 Получение нановолокнистых материалов на основе хитозана

методом электроформования

1.3 Свойства и применение нановолокнистых материалов

2 Экспериментальный раздел

2.1 Исследование растворимости и фракционного состава
коммерческих хитозанов
2.2 Исследование свойств уксуснокислотных растворов хитозана и
возможности электроформования нановолокон
2.3 Электроформование и свойства хитозансодержащих
нановолокон
2.3.1 Исследование свойств формовочных растворов смесей
хитозан-ПВС
2.3.2 Получение хитозансодержащих нановолокон методом
электроформования
2.3.3 Исследование структуры и растворимости хитозансодержащего
нановолокна
2.3.4 Исследование сорбционных свойств и цитотоксичности ПВС-
хитозанового нановолокна
3 Методический раздел
3.1 Характеристика сырья и реактивов
3.2 Определение молекулярной массы полимеров
3.3 Определения растворимости хитозана и хитозансодержащего
нановолокна
3.4 Исследование реологических характеристик растворов
3.5 Определение электропроводности растворов
3.6 Определение поверхностного натяжения растворов

3.7 Потенциометрическое титрование соляно-кислотных растворов
хитозана и суспензии хитозансодержащего нановолокна
3.8 Определение деформационно-прочностных характеристик
пленок ПО
3.9 УФ - фотометрическое исследование растворов
3.10 ИК - спектроскопическое исследование
3.11 Метод ядерного магнитного резонанса
3.12 Рентгеноструктурный анализ
3.13 Изучение поверхности материалов методом сканирующей и
атомно-силовой микроскопии
3.14 Исследование сорбции уранил-ионов хитозансодержащим
материалом
3.15 Исследование цитотоксичности нановолокон
3.16 Приготовление формовочных растворов
3.17 Формование плёнок хитозана
3.18 Бескапиллярное электроформование микро- и нановолокон
3.19 Термообработка хитозансодержащего нановолокнистого
материала
Выводы
Библиографический список
Приложение
Лабораторный регламент на получение хитозансодержащего нановолокнистого сорбента на установке ИАМОБРГОЕК» N8 ЬАВ 2008
Приложение
Акт о наработке и свойствах лабораторных образцов нановолокнистого хитозансодержащего материала

Список сокращений
ДМСО - диметилсульфоксид
ДМФА - диметилформамид
МКИ - микроволновое излучение
ММ - молекулярная масса
ММР - молекулярно-массовое распределение
НВ - нановолокно
Г1ВХ - поливинилхлорид
ПВС - поливиниловый спирт
ПЭО - полиэтиленоксид
РСА - рентгеноструктурный анализ
СА - степень ацетилирования
СД - степень дезацетилирования
СП - степень полимеризации
СПА - сополиамид
СЭВА - сополимер этилена с винилацетатом
ТФУК - трифторуксусная кислота
УК - уксусная кислота
ЭФ - электроформование
ЯМР - ядерная магнитная релаксация

структирующего воздействия, а введение ДМФА обеспечивает снижение поверхностного натяжения и электропроводности до требуемого уровня. Сравнительное исследование физико-химических свойств гиалуроновой кислоты и хитозана [111] показало, что в хитозане имеют место более сильные меж-молекулярные взаимодействия, для разрушения которых необходимы более жесткие условия.
Учитывая сложности получения хитозанового нановолокна, авторами работы [86] на первой стадии методом электроформования было сформовано нановолокно из гексафторпропанольного раствора хитина, которое затем подвергли щелочному дезацетилированию по стандартной методике обработкой 40%-ным раствором ИаОН при 100°С. Согласно данным ИК-спектроскопии, степень дезацетилирования хитина составила 85%, а полученный хитозано-вый наноматериал не претерпел существенной усадки. Отметим, однако, технологические сложности растворения хитина в указанном растворителе и всего процесса в целом.
Анализ литературных данных показал, что повышение успешности и стабильности процесса переработки хитозановых растворов в наноматериал проще всего достигается путем введения в формовочные растворы другого волокнообразующего полимера. В большинстве работ вводят полиэтиленок-сид (ПЭО) [91, 107, 113-118] или поливиниловый спирт (ГТВС) [88, 90, 119-124] в количестве от 5 до 90 масс. %. Однако хигозансодержащие нановолокна были сформованы и из смешанных растворов полимера с другими биополимерами - коллагеном [125], агарозой [95], карбоксиметилхитозаном [126] и целлюлозой [127], поликапролактамом [128].
ПВС-хитозановые нановолокна с диаметром 20 - 100 нм получены из смешанных 3 %-ных растворов ЛВС (ММ 124 - 186 кДа) с хитозаном (ММ до 1600 кДа) в 2%-ной УК [88, 90]. Отмечено при этом, что при снижении молекулярной массы хитозана и увеличении его степени дезацетилирования происходит повышение совместимости полимеров в уксуснокислотных растворах и однородности получаемых бикомпонентных волокон (рисунок 1.23).