Efectos del tratamiento térmico y del método de colección sobre la estructura cristalina de las nanofibras electrohiladas de ácido poli (láctico)

• Edwin Gómez-Pachón ^[1] ; Ricardo Vera-Graziano ^[2] ; Raúl Montiel ^[3] ; William Cardenas-Aguazaco ^[1] ; Andrés Felipe Ochica ^[1]
  1. [1] Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

     Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
  3. [3] Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa (UAM-I) (México)

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• Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 27, Nº. 4, 2019, págs. 586-599
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Effects of heat treatment and the method of collection on the crystal structure of the poly lactic acid electrospinned nanofibers
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    Estudios anteriores indican que las nanofibras de ácido poli (láctico) (PLA) obtenidas por electrohilado reportan una baja resistencia mecánica. Por ello se pretende mostrar los cambios en las propiedades mecánicas de módulo de Young y resistencia a la tensión de las nanofibras de PLA por efectos del tipo de colección y de tratamiento térmico. Para ello se prepararon nanofibras de PLA por electrohilado colectadas aleatoria y ordenadamente con la aplicación de un tratamiento térmico a 80 °C por 8 horas con el fin de incrementar el entrecruzamiento y la fase cristalina del andamio. Las nanofibras fueron caracterizadas por medio de microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), dispersión de rayos X a bajo ángulo (SAXS), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y una evaluación a la resistencia a la tensión. Los resultados mostraron nanofibras orientadas con una estructura semicristalina claramente definida, con un menor diámetro promedio de fibra y un notorio aumento de resistencia a la tensión como del Módulo de Young en relación a las depositadas aleatoriamente. Por otra parte, el tratamiento térmico influenció en el diámetro promedio y la porosidad final del andamio, pero no generó un cambio notorio en las propiedades mecánicas en estudio. Por lo tanto, se concluye que el proceso de colección rotatorio genera un mayor ordenamiento molecular, incremento en las propiedades mecánicas en estudio, mientras el recocido extiende la cristalinidad de las nanofibras pero no afecta estas propiedades.

  • English

    Previous studies indicate that poly (lactic acid) (PLA) nanofibers obtained by electrospinning report a low mechanical strength. Therefore, it is intended to show the changes in the mechanical properties of Young 's modulus and tensile strength of PLA nanofibers due to the type of collection and thermal treatment. For this, PLA nanofibers were prepared by electrospinning collected randomly, and orderly with thermal treatment was carried out at 80 °C for 8 hours to increase the cross-linking and the crystalline phase of the scaffolding. The nanofibers were characterized by means of scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), low angle X-ray scattering (SAXS), differential scanning calorimetry (DSC), and stress evaluation. The results showed oriented nanofibers with a clearly defined semicrystalline structure and a smaller average fiber diameter and a notorious increase of tensile strength concerning those collected randomly. Additionally, the thermal treatment influenced the average diameter and the porosity of the scaffolding but did not generate a significant change in the mechanical properties. Therefore, it is concluded that the rotary collection process generates a higher molecular order, increase in the mechanical properties under study, while annealing extends the crystallinity of the nanofibers but does not affect these properties.