Формирование ориентированной структуры синтетических и природных полимеров и свойства волокон на их основе

Получены волокна из хитозана и композиционные волокна, содержащие частицы монтмроллонита в эксфолиированном состоянии. Показано, что введение в хитозановое волокно частиц монтмориллонита до 3 мас.% не влияет на прочностные и упругие свойства композиционных волокон; прочность волокон составляет 210 – 230 МПа, модуль упругости 7 – 8 ГПа. Методом осаждения из раствора смеси нитрата кальция Ca(NO3)2 и фосфорной кислоты H3PO4, получены наночастицы гидроксиапатита. Показано, что повышение температуры обработки до 600 °С приводит к существенному росту размеров кристаллитов, их продольный размер увеличивается до 40 нм, поперечный до 30 нм, изменяется форма кристаллитов, она приближается к эллипсоидной. Изучены реологические свойства 3.0 мас. % растворов целлюлозы в неводных растворителях с добавками наночастиц монтмориллонита. В композиционных пленках гидратцеллюлоза – монтмориллонит, сформованных из растворов моногидрата N-метилморфолин-N-оксида с диметилформамидом и 1-бутил-3-метилимидазолий хлорида с диметилформамидом содержащих до 10 мас. % наполнителя, наночастицы находятся в эксфолиированном состоянии. Получены композиционные нити на основе полилактида, содержащие нанофибриллы хитина. Показано, что модификация хитиновых нанофибрилл полиэтиленгликолем приводит к улучшению диспергирования частиц в полилактидной матрице и увеличению прочности волокон на 20%. Добавление нанофибрилл хитина, приводит к стабилизации механических характеристик при испытаниях в буферной среде при температуре 37 °С. Прочность в узле вытянутой нити из полилактида, содержащей 5 мас.% нанофибрилл хитина, модифицированных полиэтиленгликолем, соответствует нормативам ГОСТ 31620-2012. Исследование биорезорбции in vivo нитей показало, что наличие полиэтиленгликоля в полимерной матрице увеличивает скорость резорбции материала. Впервые получены волокна на основе полилактида с пргнозируемым сроком резорбции в живом организме. Результаты могут быть использованы в тканевой инженерии в качестве матриц для культивирования стволовых и соматических клеток, биорезорбируемых шовных нитей. После дополнительных исследований, в частности изучения биосовместимости полученных материалов в экспериментах in vivo на крупных животных, клинических испытаний, полученные материалы могут быть рекомендованы в медицинскую практику.