ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИГИДРОКСИБУТИРАТА
Автор: Полина Михайловна Тюбаева
Соавторы: Ольхов А.А., Попов А.А.
Организация: ФГБОУ ВО Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова
В настоящее время большой практический интерес представляет разработка и исследование нетканых волокнистых материалов медицинского назначения на основе биополимеров. Одним из наиболее перспективных методов получения нетканых материалов с высоко развитой поверхностью является электроформование (ЭФВ). Целью данной работы было рассмотрение особенностей структуры ультратонких волокон на основе поли-3-гидроксибутирата (ПГБ), которые формируют слой материала, и установление закономерностей их влияния на физико-механические свойства.
Исследование позволило обобщить несколько ключевых факторов, обуславливающих структурную организацию в материале на уровнях: макроструктуры – укладки и взаимного расположения в пространстве элементов нетканого полотна (волокон); микроструктуры – ориентации полимерных молекул в материале.
В исследовательской работе рассматривались различные параметры, характеризующие структуру нетканого материала и в значительной степени обуславливающие его физико-механические и химические свойства, что было подтверждено в ходе экспериментальной работы. Среди базовых показателей структурной организации в материале были выделены в качестве определяющих: удельная плотность волокон структуры, g; индекс ориентации волокон, ϕ; материалоёмкость - средняя плотность (масса единицы объема), δ. На основании полученных экспериментальных данных все образцы нетканого материала на основе ПГБ, получаемые методом ЭФВ в установленном интервале технологических параметров, допустимо разделить на три группы, достоверно описывающие свойства структуры материала: равномерное распределение волокон, среднее и хаотичное.
Анализ механических характеристик материала свидетельствует об увеличении эластических свойств полимерного материала по сравнению с пленочными аналогами, что важно при формировании качества изделий медицинского назначения. В работе были установлены зависимости между параметрами структуры материала и показателями разрывной нагрузки, прочности, относительного разрывного удлинения, модуля упругости, что позволило сделать вывод о возможности задавать значения механических свойств еще на стадии изготовления нетканого материала.
Полученный и обработанный массив данных подтверждает высокую перспективность и эффективность производства технологичных наномодифицированных защитных, фильтрующих, перевязочных текстильных материалов для медицинских целей.
Работа выполнена при финансовой поддержке РЭУ им. Г.В. Плеханова.
1. Филатов Ю. Н. Электроформование волокнистых материалов (ЭФВ-процесс). М.: Нефть и Газ, 1997.
2. Olkhov A.A., Tyubaeva P.M., Staroverova O.V., Mastalygina, E.E. Popov A.A., Ischenko A.A., Iordanskii A.L. Process optimization electrospinning fibrous material based оn polyhydroxybutyrate // AIP Conference Proceedings. 2016. V. 1736. doi: 10.1063/1.4949673.
3. Ольхов А.А., Тюбаева П.М., А. В. Лобанов, О. А, Мокеров, С. Г. Карпова, А. Л. Иорданский Надмолекулярная структура ультратонких волокон полигидроксибутирата, модифицированных комплексом железа (III) с тетрафенилпорфирином // «Вестник технологического университета» 2017. Т.20. №17.
