Polykaprolaktonová vlákna

Chemická struktura PCL

Polykaprolaktonová vlákna (mezinárodní zkratka PLC ) jsou výrobky z biologicky odbouratelného alifatického polyesteru.

PCL se připravuje polymerizací cyklického monomeru kaprolaktonu. Tato reakce se začala zkoumat ve 30. letech 20. století,[1] asi od 90. let se zabývají odbrorníci intenzivně výzkumem a vývojem PCL vláken. Ve 2. dekádě 21. století bylo např. ve světě zveřejněno na toto téma ročně více než 100 pojednání, pro laboratorní výrobu vlákna byla zhotovena řada zařízení, o výrobě vlákna v průmyslovém měřítku však nebylo do roku 2024 nic známo.[2]

Vlastnosti vlákna

Hustota 1,14 g/cm³, pevnost 25 cN/tex, tažnost 450 %, bod tavení 60 °C. Vlákno se snadno tvaruje a tvoří směsi s polymery i jinými látkami,[1]pórovitost max. 90 %,[3] rozklad po 3-4 letech (v kompozitech s obsahem želatiny se dá zkrátit doba rozkladu až na 2 týdny)[4]

Způsoby zvlákňování

Porézní trubice na tkáňové nosiče vyrobená z PCL 3D tiskem (2013)

Do konce 2. dekády 21. století byly laboratorně vyzkoušeny techniky:

  • Tavné zvlákňování - tavení, filtrování, extruze přes trysku, při 85–90 °C, dloužení (5–20 x) za současného chlazení a tuhnutí, odvádění 0,6–2 m/min
  • Elektrostatické zvlákňování – na membrány ve tvaru pavučinky, na 3D tisk tkáňových nosičů s příslušně tvarovaným kolektorem, kompozity s keramickými nebo polymerními materiály s podílem PCL 5–40 %, tloušťka vlákna 200–5500 nm
  • Mokré zvlákňování - rozpouštění obvykle v acetonu, filtrace, tažení přes trysku, srážení, tloušťka vlákna 100-300 µm
  • Odlévání rozpouštědla s vymýváním částic (fólie ze směsi PCL a PLA se zahřívá na hlazené ploše)
  • Technika oddělené fáze (směs PCL/PLA studenou extrakcí)
  • Rotační povrstvování (rotací substrátu se tvoří tenká fólie ze směsi polystyren/PCL)[5][4][6]

Použití

Dlouhodobě kontrolované dávkování léků, chirurgické šicí nitě, tkáňové inženýrství (textilní tkáňové nosiče)[6]

Odkazy

Související články

Polykaprolakton, Tkáňové inženýrství, Textilní tkáňový nosič, 3D tištěné textilie

Reference

  1. ↑ a b Veit: Fibers, Springer Nature 2022, ISBN 978-3-031-15309-9, str. 896
  2. ↑ The return of a forgotten polymer [online]. Elsevier, 2010-04-02 [cit. 2024-06-17]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-12-22. (anglicky) 
  3. ↑ Mechanical testing of electrospun PCL fibers [online]. Elsevier, 2011-08-22 [cit. 2024-06-14]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2024-06-17. (anglicky) 
  4. ↑ a b BIODEGRADABLE POLY-EPSILON-CAPROLACTONE [online]. Donghua University Shanghai, 2012-12-18 [cit. 2024-06-14]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2020-06-25. (anglicky) 
  5. ↑ Nanotechnologie [online]. UK Praha, 2024 [cit. 2024-06-16]. Dostupné online. 
  6. ↑ a b Poly (∊-caprolactone) Fiber: An Overview [online]. Research Gate, 2014 [cit. 2024-06-14]. Dostupné online. (anglicky) 

Zdroj