Development of electrospun-based polyetherimide fibers and diameter analysis for potential use in dental materials / Desenvolvimento de fibras de polieterimida à base de eletrofiação e análise de diâmetro para uso potencial em materiais odontológicos

Objetives: this study aimed to fabricate electrospun-based polyetherimide (PEI) fibers, under controlled parameters, and to perform a diameter analysis for potential mechanical improvement of dental materials. Material and Methods: PEI pallets (0.75 g) were dissolved in 2 mL of chloroform and then processed by electrospinning, under a flow rate of 1mLh-1, three different electrical voltages (10kV, 15kV and 20kV) and three distances (10 cm, 15 cm and 18 cm) between the needle tip and collector. These parameter combinations resulted in nine experimental groups that were analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and image processing program for diameter measurement. Statistical analysis was performed using two-way ANOVA with post-hoc Tukey (5% significance). Results: from SEM images it was possible to observe formation of solid, misaligned and flawless defect-free fibers. And from the statistical analysis, distance (p = 0,0026) and the electric tension (p = 0,0012) showed a significant difference, but not for interaction between then (p = 0,4486). Conclusion: thus, it can be concluded that there is a possibility of the morphology control of PEI electrospun fibers, such as diameter, that can be used for a variety of applications such as incorporation in dental materials in order to improve its properties. (AU)

Objetivos: o objetivo deste estudo foi fabricar fibras de polieterimida à base de eletrofiação (PEI), sob parâmetros controlados, e realizar uma análise de diâmetro para potencial aprimoramento mecânico de materiais odontológicos. Material e métodos: paletes de PEI (0,75 g) foram dissolvidos em 2 mL de clorofórmio e processados pela eletrofiação, sob uma razão de fluxo de 1 mLh-1, três tensões elétricas diferentes (10 kV, 15 kV e 20 kV) e três distâncias (10 cm, 15 cm e 18 cm) entre a ponta da agulha e o coletor. Essas combinações de parâmetros resultaram em nove grupos diferentes que foram analisadas usando microscopia eletrônica de varredura (MEV) e programa de processamento de imagem para medição de diâmetro. Resultados: a partir das imagens de MEV foi possível observar a formação de fibras sólidas, desalinhadas e sem defeitos. E a partir da análise estatística, a distância (p = 0,0026) e a tensão elétrica (p = 0,0012) apresentaram diferença significativa, mas não para interação entre elas (p = 0,4486). Conclusão: assim, pode-se concluir que existe a possibilidade de controle da morfologia das fibras eletrofiadas PEI, como o diâmetro, que pode ser utilizado para uma variedade de aplicações, como incorporação em materiais dentários, a fim de melhorar suas propriedades (AU)

Analysis of the association of parameters in the formation of ultrafine fibers from PEI and PMMA / Análise da associação de parâmetros na formação de fibras ultrafinas de PEI e PMMA

Objective: The aim of the study was to fabricate and morphologically characterize ultrafine Polyetherimide fibers (PEI) associated with Polymethylmethacrylate (PMMA) ­ PP (group formed by the association of PEI with PMMA), produced by the electrospinning process. Material and Methods: A solution of PEI (0.562 g) + PMMA (0.377 g) dissolved in 2.5 mL of chloroform, 0.85 mL of Dimethylformamide (DMF) and 0.85 mL of 1.1.2.2 Tetrachloroethane (TCE) was prepared. For the electrospinning process, different continuous voltages (10 to 18 kV) and two different distances (8 and 12 cm) between the needle tip and the collecting apparatus were used, giving rise to 6 distinct groups of ultrafine fibers (PP 1 to 6) that were observed in Scanning Electron Microscopy to check for defects and calculate the average diameter of the fibers. Results: The best parameter, the parameter that was most effective for the production of fibers, observed was subjected to Energy Dispersion X-ray Spectroscopy (EDS), X-ray Diffraction (XRD) and Contact Angle Analysis tests. The data were analyzed using the ANOVA and Tukey test (p <0.05). From the comparative analysis of the pre-established parameters, the pattern of PP4 ultrafine fibers was shown to be more effective. Conclusion: The PP4 standard (13 kV ­ 12 cm) had an average diameter of 0.37 µm. An adequate parameter to electrospinning was able to produce ultrafine fibers of PMMA/PEI (AU)

Introdução: O objetivo do estudo foi sintetizar e caracterizar morfologicamente fibras ultrafinas de Polieterimida (PEI) associadas ao Polimetilmetacrilato (PMMA) - PP (grupo formado pela associação de PEI com PMMA), produzidas pelo processo de eletrofiação. Material e Métodos: Foi preparada uma solução de PEI (0,562 g) + PMMA (0,377 g) dissolvido em 2,5 mL de clorofórmio, 0,85 mL de Dimetilformamida (DMF) e 0,85 mL de 1.1.2.2 Tetracloroetano (TCE). Para o processo de eletrofiação, foram utilizadas diferentes tensões contínuas (10 a 18 kV) e duas distâncias diferentes (8 e 12 cm) entre a ponta da agulha e o aparelho coletor, dando origem a 6 grupos distintos de fibras ultrafinas (PP 1 a 6) que foram observados em Microscopia Eletrônica de Varredura para verificar defeitos e calcular o diâmetro médio das fibras. Resultados: O melhor parâmetro, o parâmetro mais eficaz para a produção de fibras, observado foi submetido aos testes de Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), Difração de Raios X (DRX) e Análise do Ângulo de Contato. Os dados foram analisados pela ANOVA e teste de Tukey (p <0,05). A partir da análise comparativa dos parâmetros pré-estabelecidos, o padrão das fibras ultrafinas PP4 mostrou-se mais eficaz. Conclusão: O padrão PP4 (13 kV - 12 cm) apresentou diâmetro médio de 0,37 µm. Um parâmetro adequado para eletrofiação foi capaz de produzir fibras ultrafinas de PMMA / PEI. (AU)