ساخت کامپوزیت الیافی پلی‌سولفون/کیتوسان/پلی‌وینیل الکل به‌روش الکتروریسی و بررسی مورفولوژی آن

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

1 شناسایی و انتخاب مواد، دانشگاه شیراز.

2 بخش مهندسی مواد، دانشگاه شیراز.

چکیده

در تحقیق حاضر غشای پلی‌سولفون-کیتوسان-پلی‌وینیلالکل به‌روش الکتروریسی تولید شده است. بدین منظور ابتدا گرانول‌های پلی‌سولفون، پلی‌وینیلالکل و پودر کیتوسان به‌صورت جداگانه در حلال مناسب حل، و محلول‌های پلی‌وینیلالکل و کیتوسان با نسب‌های مختلف باهم مخلوط شدند. سپس محلول پلی‌سولفون و محلول مخلوط پلی‌وینیلالکل و کیتوسان از طریق ۲سرنگ مجزا به‌صورت هم‌زمان الکتروریسی شدند. مورفولوژی غشا با آزمون SEM ارزیابی شد. نتایج بررسی تصاویر SEM نشان داد که امکان الکتروریسی محلول کیتوسان/ پلی‌وینیل الکل با هر نسبتی از کیتوسان وجود ندارد و فقط در مقادیر پایین کیتوسان امکان‌پذیر است. با مقایسه تصاویر SEM مشخص شد که نمونۀ الیاف کامپوزیتی با نسبت کیتوسان به پلی‌وینیل الک ل برابر با 70:30 دارای یکنواختی در مورفولوژی و درعین‌حال حاوی بیشترین میزان کیتوسان است. به علاوه نرخ تغذیۀ محلول نیز تأثیر بسزایی بر مورفولوژی محصول الکتروریسی این محلول دارد. همچنین تصاویر SEM نشان داد که مورفولوژی الیاف حاصل از الکتروریسی محلول پلی‌سولفون به غلظت اولیۀ این محلول وابسته است و در غلظت‌های کمتر از 20درصد وزنی، مورفولوژی حاصل به‌صورت ترکیبی از الیاف و مهره است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Fabrication of Polysulfone/Chitosan/Polyvinyl Alcohol Composite by Electrospinning Method and Investigation of Its Morphology

نویسندگان [English]

  • Sanaz Rezaei Soulegani 1
  • Maryam Rasouli 1
  • Zahra Sherafat 2
1 Department of Materials Science and Engineering, School of Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran.
2 Department of Materials Science and Engineering, School of Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran.
چکیده [English]

In the present study, a polysulfone-chitosan-polyvinyl alcohol membrane was prepared through electrospinning. For this purpose, each of the polysulfone, polyvinyl alcohol and chitosan powders were dissolved in a suitable solvent. The polyvinyl alcohol and chitosan solutions were then mixed in different proportions. Subsequently, two separate syringes were used to simultaneously electrospin polysulfone and polyvinyl alcohol/chitosan solutions two . The morphology of the prepared membrane was evaluated using SEM micrographs. From the SEM images, it was clear that  the chitosan-polyvinyl alcohol solution can only be electrospun at low chitosan content. Higher chitosan concentrations do not lead to proper fiber formation. The optimum sample with uniform fibers and adaptable chitosan content was obtained when the chitosan to polyvinyl alcohol ratio was fixed at 30:70. It was found that the feed rate has a significant impact on the morphology of the membrane. Moreover, it was concluded that for a uniform and beadless morphology of polysulfone fibers, a minimum concentration of the initial solution is required. According to the fibers morphology, the threshold concentration of polysulfone was 20 wt%.,
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electrospinning
  • polysulfone
  • Chitosan
  • Polyvinyl alcohol
  • membrane
1.   Suja, P. S., Reshmi, C. R., Sagitha, P. and Sujith, A., "Electrospun nanofibrous membranes for   water purification", Polymer Reviews, Vol. 57(3), pp. 467-504, (2017).
2.    Huang, Z. M., Zhang, Y. Z., Kotaki, M. and Ramakrishna, S., "A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites", Composites science and technology, Vol. 63(15), pp. 2223-2253, (2003).
3.    Zhu, N., and Chen, X., "Biofabrication of tissue scaffolds", In Advances in biomaterials science and biomedical applications, InTech, Chapter 12, pp. 315-328, (2013).
4.    Liu, L., and Pan, Z., "Properties of Hydrophilic Chitosan/Polysulfone Nanofibrous Filtration Membrane", Journal of Engineered Fabrics & Fibers (JEFF), Vol. 9(1), pp. 76-86, (2014).
5.    Kim, K. S, Lee, K. H., Cho, K. and Park, C. E., "Surface modification of polysulfone ultrafiltration membrane by oxygen plasma treatment", Journal of Membrane Science, Vol. 199(1-2), pp. 135-145, (2002).
6.    Park, W. H., Jeong, L., Yoo, D. I., and Hudson, S., "Effect of chitosan on morphology and conformation of electrospun silk fibroin nanofibers", Polymer, Vol. 45(21), pp. 7151-7157, (2004).
7.    Yan, E., Cao, M., Wang, Y., Hao, X., Pei, S., Gao, J., Wang, Y., Zhang, Z. and Zhang, D., "Gold nanorods contained polyvinyl alcohol/chitosan nanofiber matrix for cell imaging and drug delivery", Materials Science and Engineering C, Vol. 58, pp. 1090-1097, (2016).
8.    Ramakrishna, S., "An introduction to electrospinning and nanofibers", World Scientific, Singapore, (2005).