15.09.2023 by Aileen Sammler

ドラッグデリバリーから化粧品まで:電気紡糸ポリマーナノファイバーの熱分析への深入り

エレクトロスピン・ナノファイバーは、エレクトロスピニング・プロセスを用いて製造される超極細繊維である。このプロセスでは、電界を利用してポリマー溶液や溶融物の帯電した糸を数百ナノメートルの繊維径まで引き延ばす。エレクトロスピニング・プロセスの多様性により、多種多様なポリマー、さらにはセラミックスや複合材料からナノファイバーを製造することができる。

エレクトロスピニングによって製造されるポリマーナノファイバー不織布材料は、極めて高い表面対質量(または体積)比と、優れた細孔間連結性を有する多孔質構造を有する。これらの特性に加え、ポリマー自体の機能性と表面化学が、さまざまな先端用途に望ましい特性を持つナノファイバーに影響を与える。

エレクトロスパンナノファイバーの応用例としては、ドラッグデリバリー、薬物放出制御、再生医療、組織工学、バイオセンシング、ステントコーティング、インプラント、化粧品、フェイシャルマスク、セラノスティクスなどがある。

この新しい研究論文は、PAN溶液のエレクトロスピニングによって製造された配向PAN(ポリアクリロニトリル)ナノファイバーの機械的および熱的特性に対するアニールの影響を調査したものである。ナノファイバーマットは、70℃から350℃の範囲のアニール温度に供され、引張試験機、熱重量測定(TGA 209F1 Libra® byNETZSCH Analyzing & Testing)、示差走査熱量測定(DSC 214Polyma byNETZSCH Analyzing & Testing)、および走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて特性評価が行われた。

本研究では、PANナノファイバーマットの横方向および縦方向の引張強さ、ヤング率、ガラス転移温度を調べることを目的とした。

示差走査熱量測定(DSC)は、PAN粉末とナノファイバーマットのガラス転移温度を調べるために実施した。

TGAは、PAN粉末、未処理のナノファイバーマット、アニールしたナノファイバーマットで起こる分解プロセスと揮発性蒸発による質量変化に関する情報を得るために使用した。

共著者の一人は、当社の長期セールス・アプリケーション・エンジニアであるHilary Smogor氏で、NETZSCH Instrumenty.Sp.z.o.o.ポーランド、クラクフ。

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