Fotomodificação superficial de fibras de PBAT produzidas via Solution Blow Spinning

Abstract

As fibras sintéticas na escala nano ou micrométrica possuem uma ampla gama de aplicações na engenharia de tecidos, em sistemas de drug delivery e na área de membranas. Existem técnicas tradicionais para produção de fibras, mas a técnica solution blow spinning vem sendo estudada devido a sua versatilidade experimental e baixos custos. Neste trabalho foi estudada a influência dos parâmetros concentração e temperatura da solução, distância de trabalho e pressão do ar comprimido na produção de fibras de PBAT a partir da técnica solution blow spinning. Além disso, as fibras foram posteriormente funcionalizadas com radiação UV a fim de alterar a característica de molhabilidade da superfície polimérica. As fibras foram caracterizadas a partir das técnicas de ângulo de contato em água, perfilometria óptica, espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier, espectroscopia de fotoelétrons de raio-x e microscopia eletrônica de varredura. As melhores fibras de PBAT foram obtidas utilizando concentração de 12 % (m/m) de PBAT em solução a 35 ºC, distância de trabalho de 20 cm e pressão de ar comprimido de 1,4 atm. Em relação a funcionalização com radiação UV, a molhabilidade da superfície foi alterada de hidrofóbica para hidrofílica. Ao utilizar um filtro para reduzir o tratamento por radiação térmica, a molhabilidade também foi alterada, mas as fibras não apresentaram pontos de ruptura. Apesar da técnica solution blow spinning necessitar de melhorias para produzir fibras organizadas como as produzidas por eletrofiação, o resultado foi satisfatório indicando grande possibilidade de emprego da técnica em escala industrial.

Sintetic fibers in the scale nano or micrometric have a range of applications in the tissue engineering, in drug delivery sistems and in the membrane’s field. There are tradicional techniques to fiber production, but the solution blow spinning technique has been studied due to its experimental versality and low costs. In this present work, were studied the influence of the parameters of concentration and temperature of the solution, the work distance and the pressure of compressed air in the production of fibers by solution blow spinning technique. Furthermore, the fibers were functionalized with UV radiation in order to change the wettability of the polymeric surface.The fibers were characterized by water contact angle, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and Scanning electron microscope. The best fibers of PBAT were obtained using the concentration of 12 % (w/w) of PBAT in 35 ºC solution, work distance of 20 cm and compressed air pressure of 1,4 atm. The functionalization with UV radiation was great because the surface wettability changed from hydrophobic to hydrophilic. By using a filter to reduce heat radiation treatment, the wettability was also changed, but the fibers showed no breaking points. Although the solution blow spinning technique needs improvements to produce organized fibers such as those produced by electrospinning, the result was satisfactory indicating a great possibility of using the technique in industrial scale.