Influence of the molecular weight of polymer, solvents and operational condition in the electrospinning of polycaprolactone



Título del documento: Influence of the molecular weight of polymer, solvents and operational condition in the electrospinning of polycaprolactone
Revista: Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000410400
ISSN: 0120-6230
Autors: 1
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Institucions: 1Universidad Pontificia Bolivariana, Escuela de Ciencias de la Salud, Medellín, Antioquia. Colombia
Any:
Període: Sep
Número: 84
Paginació: 35-45
País: Colombia
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español El objetivo de este trabajo fue determinar la influencia del peso molecular de la policaprolactona, solventes y condiciones operacionales para obtener nanofibras poliméricas mediante la técnica de electrospinning. Para este trabajo, se utilizó un equipo de electrospinning construido en la Universidad Pontificia Bolivariana, en el cual se pudieron controlar los parámetros del proceso como el voltaje, la velocidad de deposición y la distancia del colector. Además, para este trabajo se utilizó policaprolactona (PCL) de tres pesos moleculares diferentes (Mw = 14.000 g·mol-1, Mw = 45.000 g·mol-1 y Mw = 80.000 g·mol-1). Los disolventes empleados fueron acetona y mezclas de acetona con ácido acético en diferentes proporciones. Los ensayos realizados mostraron que la policaprolactona de 14.000 g·mol-1 bajo ninguna de las condiciones evaluadas permitió obtener fibras, mientras que los ensayos realizados con policaprolactona de 45.000 y 80.000 g·mol-1 sí permitieron obtener fibras bajo las diferentes condiciones evaluadas. La mayor concentración del polímero dificulta el paso de la solución por punta de la jeringa, mientras que la baja concentración del polímero favorece que las fibras se rompan y aparezcan gotas en la película. En este estudio se encontró que, empleando un voltaje de 15 KV, un flujo de inyección de 0,1 mL/h y una distancia del colector de 15 cm para una solución de PCL de 45.000 g·mol-1 al 20% en acetona, ácido acético 1:1, se logra obtener el mayor porcentaje de nanofibras de todos los experimentos, 77% con un diámetro promedio de 88 nm aproximadamente
Resumen en inglés The objective of this study was to determine the influence of the molecular weight of polycaprolactone, solvents and operational conditions to obtain polymeric nanofibers by the electrospinning technique. In this study, an electrospinning equipment constructed at University was employed, in which you can control the process parameters such as voltage, deposition rate, collector distance, speed and direction of rotation of the collector. In this paper, polycaprolactone (PCL) of three different Molecular Weight (Mw=14,000 g·mol-1, Mw=45,000 g·mol-1, and Mw=80,000 g·mol-1) was used. Solvents used were Acetone and mixtures of Acetone with Acetic Acid in different ratios. The tests carried out showed that polycaprolactone of 14,000 g·mol-1did not allow getting fibers. While the tests carried out with polycaprolactone of 45,000 g·mol-1 and 80,000 g·mol-1 allowed getting fibers under the different conditions evaluated. The higher concentration of the polymer provokes the solution of the polymer does not flow through the tip of the syringe, while the low concentration of the polymer favors that the fibers break and defects appear in the film. In this study, it was found that using a voltage of 15 KV, an injection rate of 0.1 mL/h and a collector distance from 15 cm with PCL solution of 45,000 g·mol-1 at 20% in solution 1:1 of acetone and acetic acid, it was possible to obtain the highest percentage of nanofibers from all experiments (77%) with an average diameter of 88 nm
Disciplines Ingeniería,
Química
Paraules clau: Ingeniería química,
Química de polímeros,
Policaprolactona,
Nanofibras,
Solventes,
Electrohilado
Keyword: Engineering,
Chemistry,
Chemical engineering,
Polymer chemistry,
Polycaprolactone,
Nanofibers,
Solvents,
Electrospinning
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