
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,489 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,606,892 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,199,416 |
اثر نوع عامل شبکه ساز بر ویژگی های پد حاصل از الکتروریسی پلیوینیل الکل - آلژینات سدیم - نانوالیاف سلولزی | ||
پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
دوره 31، شماره 3، مهر 1403، صفحه 117-135 اصل مقاله (1.28 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2025.23073.2085 | ||
نویسندگان | ||
حسیبه سعیدی1؛ محمدرضا دهقانی فیروزآبادی* 2؛ حمیدرضا رودی3؛ سحاب حجازی4؛ مژده مشکور5؛ مصطفی گواهی6 | ||
1دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. | ||
2دانشیار، گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
3دانشیار مهندسی منابع طبیعی- علوم و صنایع چوب و کاغذ، گروه پالایش زیستی، دانشکده فناوریهای نوین و مهندسی هوافضا، دانشگاه شهید بهشتی، پردیس زیراب، ایران | ||
4گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. | ||
5گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ، گرگان، ایران. | ||
6گروه نانوبیوتکنولوژی ، دانشکده زیست فناوری ، دانشگاه تخصصی فناوری های نوین، آمل، ایران | ||
چکیده | ||
اثر نوع عامل شبکهساز بر ویژگیهای پد حاصل از الکتروریسی پلیوینیل الکل - آلژینات سدیم - نانوالیاف سلولزی چکیده سابقه و هدف: در سالهای اخیر، استفاده از پدهای الکتروریسیشده با اتصالدهندههای شبکهساز بهدلیل خواص مکانیکی و زیستی بهبودیافته، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این پدها قابلیت زیادی برای کاربرد در مهندسی بافت و ترمیم بافتهای آسیبدیده دارند. در این پژوهش، اثر نوع عامل شبکهساز شامل کلرید کلسیم، اسیدسیتریک، گلوتارآلدئید و کلرید روی بر ویژگیهای مکانیکی پدهای حاصل از الکتروریسی پلیوینیلالکل (PVA)، آلژینات سدیم (NaAlg) و نانوالیاف سلولزی (CNF) بررسی شده است. مواد و روشها: برای تهیه پد الکتروریسی، ابتدا متغیرهای فرآیندی بهینهسازی شدند. سپس ترکیبی از محلول PVA، NaAlg و CNF تهیه و مقادیر مختلفی از عوامل شبکهساز در سطوح متفاوت به آن اضافه شد. عملیات الکتروریسی این محلولها تحت شرایط بهینه انجام و استحکام کششی آنها اندازهگیری شد. بهمنظور ارزیابی گروههای عاملی و مورفولوژی پد، از تحلیل طیفسنجی مادونقرمز فوریه (ATR-FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده گردید. از روش سطح پاسخ (RSM) بهطریق طرح مرکب مرکزی (CCD) جهت بررسی اثر متغیرهای آزمایش استفاده شد. آنالیز دادهها نیز با استفاده از نرمافزار Design Expert 12 انجام گردید. یافتهها: تحلیل نتایج بهدستآمده نشان داد که افزودن عوامل شبکهساز بهطور قابلتوجهی استحکام کششی پدهای الکتروریسی را افزایش میدهد. پدهای الکتروریسی حاوی کلرید کلسیم و گلوتارآلدئید بهترتیب ۷۷ و ۴۰ درصد افزایش استحکام کششی نشان دادند. اسیدسیتریک و کلرید روی نیز استحکام کششی پدها را تا ۲۹ درصد در مقایسه با نمونه شاهد افزایش دادند. تصاویر SEM نشان دادند که عامل شبکهساز کلرید کلسیم باعث نزدیکتر شدن الیاف و افزایش تعداد اتصالات میشود. نتایج ATR-FTIR تغییرات و ایجاد گروههای عاملی جدید را نشان میدهد که این تغییرات در نواحی ارتعاش کششی پیوندهای O-H و C=O مشاهده میشود. همچنین، تحلیل ATR-FTIR نشان داد که در حضور کلرید کلسیم، برهمکنش یونهای کلسیم با گروههای هیدروکسیل و کربوکسیل موجود در بسپارها منجر به تشکیل پیوندهای هیدروژنی و اتصالات جدید میشود. نتیجهگیری: استفاده از عوامل شبکهساز کلرید کلسیم و گلوتارآلدئید بهطور مؤثری موجب بهبود خواص مکانیکی و ساختاری پدهای حاصل از الکتروریسی PVA-آلژینات سدیم - نانوالیاف سلولز شد. بهطورکلی، نتایج این بررسی نشان داد که انتخاب مناسب عامل شبکهساز میتواند منجر به تهیه پد الکتروریسی با استحکام زیاد شود تا بهعنوان بستری برای بهکارگیری در کاربردهای مختلف پژوهشی استفاده گردد. همچنین، این تحقیق میتواند راهنمایی برای توسعه مواد پیشرفته و نوآورانه در حوزه مهندسی بافت و دیگر کاربردهای زیستی و پزشکی باشد. واژههای کلیدی: الکتروریسی، نوع شبکهساز، نانوالیاف، استحکام کششی. | ||
کلیدواژهها | ||
"الکتروریسی"؛ "نوع شبکه ساز"؛ "نانوالیاف"؛ "استحکام کششی" | ||
مراجع | ||
1.Keirouz, A., Wang, Z., Reddy, V. S., Nagy, Z. K., Vass, P., Buzgo, M., Ramakrishna, S., & Radacsi, N. (2023). The history of electrospinning: past, present, and future developments. Advanced Materials Technologies. 8 (11), 2201723.
2.Ji, D., Lin, Y., Guo, X., Ramasubramanian, B., Wang, R., Radacsi, N., & Ramakrishna, S. (2024). Electrospinning of nanofibres. Nature Reviews Methods Primers. 4 (1), 1.
3.Borban, B., Gohain, M.B., Yadav, D., Karki, S., & Ingole, P.G. (2023). Nano-Electrospun Membranes: Green Solutions for Diverse Industrial Needs. J. of Hazardous Materials Advances, 100373.
4.Mhetre, H., Kanse, Y., & Chendake, Y. (2023). Influence of Electrospinning Voltage on the Diameter and Properties of 1-dimensional Zinc Oxide Nanofiber. ES Materials & Manufacturing. 20, 838.
5.Aneem, T. H., Firdous, S. O., Anjum, A., Wong, S. Y., Li, X., & Arafat, M. T. (2024). Enhanced wound healing of ciprofloxacin incorporated PVA/alginate/ PAA electrospun nanofibers with antibacterial effects and controlled drug release. Materials Today Communications. 38, 107950.
6.Rufato, K. B., Veregue, F. R., de Paula Medeiro, R., Francisco, C. B., Souza, P. R., Popat, K. C., & Martins, A. F. (2023). Electrospinning of poly (vinyl alcohol) and poly (vinyl alcohol)/tannin solutions: A critical viewpoint about cross-linking. Materials Today Communications. 35, 106271.
7.Sharma, R., Malviya, R., Singh, S., & Prajapati, B. (2023). A critical review on classified excipient sodium-alginate-based hydrogels: Modification, characterization, and application in soft tissue engineering. Gels. 9 (5), pp. 430.
8.Wang, H., Kong, L., & Ziegler, G. R. (2019). Fabrication of starch-nanocellulose composite fibers by electrospinning. Food Hydrocolloids, 90, 90-98.
9.Pasaoglu, M. E., & Koyuncu, I. (2021). Substitution of petroleum-based polymeric materials used in the electrospinning process with nanocellulose: A review and future outlook. Chemosphere. 269, 128710.
10.Yan, J., Bai, T., Yue, Y., Cheng, W., Bai, L., Wang, D., ... & Han, G. (2022). Nanostructured superior oil-adsorbent nanofiber composites using one-step electrospinning of polyvinylidene fluoride/ nanocellulose. Composites Science and Technology. 224, 109490.
11.Afra, S., Samadi, A., Asadi, P., Bordbar, M., Iloukhani, M., Rai, A., & Aghajanpour, M. (2024). Chitosan crosslinkers and their functionality in 3D bioprinting to produce chitosan-based bioinks. Inorganic Chemistry Communications. 112842.
12.Lim, D.J. (2022). Cross-linking agents for electrospinning-based bone tissue engineering. International J. of Molecular Sciences. 23 (10), 5444.
13.Ehrmann, A. (2021). Non-toxic crosslinking of electrospun gelatin nanofibers for tissue engineering and biomedicine-a review. Polymers. 13, 1973. 22p.
14.Nataraj, D., Reddy, R., & Reddy, N. (2020). Crosslinking electrospun poly (vinyl) alcohol fibers with citric acid to impart aqueous stability for medical applications. European Polymer J.124, 109484. 15.Zhan, F., Yan, X., Li, J., Sheng, F., & Li, B. (2021). Encapsulation of tangeretin in PVA/PAA crosslinking electrospun fibers by emulsion-electrospinning: Morphology characterization, slow-release, and antioxidant activity assessment. Food Chemistry. 337, 127763.
16.Ge, H., & Wang, M. (2023). Raman Spectrum of the Li2SO4-MgSO4-H2O System: Excess Spectrum and Hydration Shell Spectrum. Molecules. 28, 7356. 13p.
17.Sarker, M., Izadifar, M., Schreyer, D., & Chen, X. (2018). Influence of ionic crosslinkers (Ca2+/Ba2+/Zn2+) on the mechanical and biological properties of 3D Bioplotted Hydrogel Pads. J. of Biomaterials Science, Polymer Edition. 29 (10), 1126-1154.
18.Kumar, A., Lee, Y., Kim, D., Rao, K. M., Kim, J., Park, S., ... & Han, S. S. (2017). Effect of crosslinking functionality on microstructure, mechanical properties, and in vitro cytocompatibility of cellulose nanocrystals reinforced poly (vinyl alcohol)/sodium alginate hybrid pads. International J. of Biological Macromolecules. 95, 962-973.
19.Doustdar, F., Olad, A., & Ghorbani, M. (2022). Effect of glutaraldehyde and calcium chloride as different crosslinking agents on the characteristics of chitosan/cellulose nanocrystals scaffold. International J. of Biological Macromolecules. 208, 912-924.
20.Kidane, S. W. (2021). Application of response surface methodology in food process modeling and optimization. In Response surface methodology in engineering science. IntechOpen.
21.Zangeneh, N., Azizian, A., Lye, L., & Popescu, R. (2002). Application of response surface methodology in numerical geotechnical analysis. In Proc. 55th Canadian Society for Geotechnical Conference, Hamilton. 8p. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 43 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 53 |