XƠ TỔNG hợp CHỨA KIM LOẠI

Bộ giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội CHUYấN TIN S X TNG HP CHA KIM LOI chuyên ngành: công nghệ vật liệu dệt may nguyễn Thị Thùy Ngời hớng dẫn khoa học: pgs.TS vũ thị hồng khanh Hà Nội - 2016 MC LC Hỡnh 1.2 LI NểI U PHN II: X PTT CHA BC .9 PHN III: NH HNG CA BC N CU TRC X .15 DANH MC CC Kí HIU, CC CH VIT TT PTT, 3GT: poly trimetylen terephtalat PET, 2GT: polyetylen terephtalat PBT, 4GT: poly butylen terephtalat PDO: 1-3 propandiol TPA: axit terephtalic DMT: dimetyl terephtalat DANH MC CC BNG, HèNH V, TH Danh mc hỡnh v: Hỡnh 1.1 Kh nng chng vng hng ca PTT Hỡnh 1.2 Mụ hỡnh ca PTT qua nhiu x tia X Hỡnh 1.3 S lp li tinh th PTT nghiờn cu tia X Hỡnh 2.1 V trớ nguyờn t ca chui PTT xỏc nh bng WAXD Hỡnh 2.2 Hỡnh nh quang hc ca PTT (a) 210oC, (b) 215oC v 220oC (tt c cỏc hỡnh nh thang t 50m) Hỡnh 3.1 Hỡnh nh AFM ca di PTT (a) mt spherulite thng xuyờn (b) mt spherulite vi mt di bt u ti khu vc mm chớnh v (c) spherulite vi bng tn khuyt tt theo hng xuyờn tõm Danh mc bng: Bng 1.1 Hng s tc v thụng s ng hc ca kim tra theo cỏc phng trỡnh khỏc ti Ct/C ( tn trớch cui cựng) Bng 2.1 Hng s tc v thụng s ng hc ca kim tra theo cỏc phng trỡnh khỏc ti C/C = 0,5 Bng 3.1 Nng lng hot húa tớnh theo mụ hỡnh v mc tn trớch Bng 3.2 Giỏ tr ca h s khuch tỏn v nng lng hot húa ca quỏ trỡnh nhum x PTT bng thuc nhum phõn tỏn Red 82 Bng 3.3 Mt s thụng s ng hc cho nhum PTT bng thuc nhum phõn tỏn 100C Bng 3.4 So sỏnh mt s thụng s ng hc gia nhum PTT 100C v PET 130C bng thuc nhum phõn tỏn LI NểI U Nh mt x dt "mi", Poly trimethylene terephthalate (PTT) ó thu hỳt c s chỳ ý nhanh chúng t cỏc ngnh cụng nghip x v cụng nghip dt may iu ny ch yu tớnh cht c ỏo ca PTT PTT cú mt s c im ca c polyeste v nylon Da vo cỏc tớnh cht quớ ca x PTT nh: mm mi, mt m, cú n hi cao, cú kh nng chng tia UV v clo tt, d nhum mu, ngi ta ó a bc vo cu trỳc ca x, to cho x cú thờm tớnh khỏng khun cao v bn quỏ trỡnh s dng Cng nh x PET cha bc, x PTT cha bc c s dng kộo si, dt cỏc mt hng cú chc nng khỏng khun Trong chuyờn ny, tỏc gi ó tng quan v c im ca x polyetylen terephtalat (PET) cha kim loi v x PTT cha kim loi nhiu tỏc gi nghiờn cu ó c cụng b PHN I: X TNG HP CHA KIM LOI Sn phm khỏng khun ang tr nờn ngy cng ph bin vỡ nhng tiờu chun cao v yờu cu v sinh cuc sng hng ngy Xu hng ny m rng n ngnh cụng nghip dt may v ó cú mt s phỏt trin rt ln sn xut si khỏng khun v vi khỏng khun Tỏc nhõn khỏng khun v c bn c chia thnh hai loi khỏc nhau, mt l tỏc nhõn khỏng khun hu c v th hai l khỏng khun vụ c [6] Nhng hp cht hu c nh amin hoc amoni bc bn, ru, phenol v aldehyt, cỏc hp cht vụ c nh cỏc ion kim loi, oxit, cỏc hp cht c kim [5] Cỏc tỏc nhõn khỏng khun vụ c thng l mt s cht mang (nh zeolite) vi cỏc ion kim loi (nh Ag, Zn, Cu) hoc mt s cỏc ht nano kim loi (nh nano bc) [6] Khi sn xut vt liu dt khỏng khun, cú mt phng phỏp l vi, si c ngõm vo cỏc tỏc nhõn khỏng khun vụ c ớnh kốm cỏc cht mang hoc cỏc ht nano kim loi trờn b mt ca si Do ú, cỏc tỏc nhõn khỏng khun vụ c d dng trụi quỏ trỡnh git v cng gõy d ng cho ngi s dng [6] Trong mt cụng trỡnh nghiờn cu ca mỡnh, Marija Gorensek v cỏc cng s ó th nghim a bc lờn PET bng cỏch nhum PET trờn mỏy MLJJFO Nhúm nghiờn cu ó dựng 20mg/l Ag(80nm) vi 1,37% Foron Rubin RD-GFL 200 (Clariant), dung t 10:1, qui trỡnh nhum c s dng l qui trỡnh ph bin nhum cho PET [8] Cú mt phng phỏp sn xut si khỏng khun khỏc l trn cỏc cht khỏng khun vụ c vi polyme v sau ú ựn ộp to thnh si vi cỏc ht cú hiu qu Tuy nhiờn, cỏc si khỏng khun bng phng phỏp ny c sn xut vi tc thp v khụng th sn xut trờn quy mụ ln Vn cũn mt phng phỏp s dng cỏc tỏc nhõn khỏng khun vụ c l s dng hiu qu ca cỏc ht zeolite, oxit titan, bc hoc km Sau cỏc ht cú hiu qu c to ra, chỳng c phõn tỏn ng u dung dch glycol Nhng ht cú hiu qu kt hp vi cỏc monome mt phn ng este húa v sau ú cỏc monome c polyme húa to thnh polyeste khỏng khun Tuy nhiờn, khụng phi d dng phõn tỏn cỏc ht cú hiu qu ca cỏc tỏc nhõn khỏng khun vụ c dung dch glycol v chi phớ sn xut ca phng phỏp ny tng i cao Sỏng ch ny ó gim thiu nhc im ca cỏc phng phỏp thụng thng sn xut x si vi khỏng khun [6] Theo JIS Z 2801 (ISO 22196), khỏng khun c nh ngha l "Mt trng thỏi m s phỏt trin ca vi khun trờn b mt ca sn phm b c ch." Vi s tin b ca cụng ngh nano, tỏc nhõn khỏng khun nano bc c ng dng rng rói hon tt khỏng khun ca dt may ph khỏng khun rng, kh nng chu nhit tt v hiu qu cao Cỏc kt qu nghiờn cu ó chng minh rng tỏc nhõn khỏng khun nano bc vụ hi cho c th ngi v khụng cú s kớch ng da ngi [5] Bc (Ag) l mt tỏc nhõn khỏng khun ni ting thng c s dng phũng khỏm v hot tớnh khỏng khun ca nú ó c xỏc nh rừ rng Tng t nh cỏc kim loi nng khỏc, bc c i vi vi sinh vt bng cỏch u c cỏc enzym hụ hp v cỏc thnh phn ca h thng chuyn in t ca vi khun cng nh lm nh hng n mt s chc nng DNA [4] T xa xa ngi ta ó bit s dng cỏc dng c sinh hot nh thỡa, cc, chộn bng bc phũng v chng c Ngi nỳi dựng nhiu trang sc bng bc cng kt hp phũng c, phũng bnh Ngy bng cụng ngh cao ngi ta ph mt lp bc siờu mng vi kớch thc nano lờn mt cỏc dng c ng sa cho tr em, cỏc loi cc chộn v nhiu loi dng c sinh hot khỏc na ngn nga s nhim khun Ngi ta ó chng minh rng bc hay oxit bc c chuyn thnh nhng ht cú kớch thc nano, cú b mt riờng cao hn thỡ kh nng khỏng khun cng cao hn rt nhiu so vi nhng dng c bng bc hay bc lỏ Vi mc ớch ch to vt liu dt khỏng khun, gn õy ngi ta ó a bc vi kớch thc ht nano cú ng kớnh trung bỡnh 10 nm vo polyme trc hỡnh thnh si tng hp, c bit l si polyeste Sau hỡnh thnh (kộo si) cỏc ht nano bc c phõn b u khp c mt ngoi v cu trỳc ca x v c gn cht vo x Hiu qu dit khun ca cỏc ht nano bc cha x i vi cỏc chng vi khun (Saureus, Ecoli) c ỏnh giỏ l rt cao Mt ỏnh giỏ xut sc v tớnh cht v cụng dng ca cỏc hp cht bc, cng nh cỏc c ch khỏng khun v dit khun ca bc c cho bi Russell v Hugo Mc dự c ch hot tớnh khỏng khun ca bc cũn gõy tranh cói v phc tp, cỏc tỏc gi cho rng cỏc ion bc cú th tng tỏc vi cỏc enzym, nhúm SH v axit nucleic lm phỏ v cỏc cu trỳc v chc nng ca mng bỏn thm xung quanh cỏc t bo v c ch hot ng chuyn húa ca t bo [3] Trong mt nghiờn cu gn õy v s c ch vi khun v tớnh khụng c hi ca cỏc ht nano bc dng keo cú trờn vi may mc, Lee v Jeony ó quan sỏt thy rng bc dng keo hoỏ vi ng kớnh 2ữ3 nm cú hiu qu khỏng khun vi nng ppm tt hn so vi bc cú ng kớnh 30 nm cng nng ny iu ny ó gúp phn khng nh rng ht bc cú kớch thc nh hn dch keo cú hiu qu khỏng khun tt hn nhng ht cú kớch thc ln hn Mt khỏc, cỏc nh nghiờn cu cng i n kt lun rng cỏc keo bc cú kớch thc nano k trờn cng khụng gõy c hi cho da v c th ngi vi nng ó th nghim n 100 ppm Nh vy n ngi ta ó thng nht rng cỏc ht bc dng keo vi kớch thc nano c x lý trờn vi hay n x si khụng nh hng n da ngi v cú kh nng khỏng khun cao Mt s hp cht ca bc cng c bit n vi c tớnh khỏng khun, ú l bc (I) sulfadiazine, zeolit trao i bc (I) Chỳng cú ph khỏng khun rng, an ton cao, tỏc ng di v n nh nhit cao Cỏc tớnh cht ú lm cho cỏc hp cht ny cú th phự hp a vo dung dch polyme nhit núng chy nhit cao hn 270C Nhng loi hn hp cng cú th c ỏnh giỏ cao thớch hp cho vic sn xut x tng hp sinh hc [3] Trờn th gii x si PTT cha bc c s dng lm vt liu dt khỏng khun mi c ch to nhng nm gn õy, t liu v cụng ngh sn xut cng ớt c cụng b Song cỏc x tng hp khỏc nh PET cha bc thỡ ó c nghiờn cu rt nhiu Trong cụng trỡnh nghiờn cu s cho thy cho n nay, nhiu si PET composite ó c nghiờn cu ci thin tớnh cht nhit v kt tinh ca x PET, hay to chc nng mi nh tớnh dn in, khỏng khun v chng chỏy Trong s cỏc vt liu chc nng ny, vt liu khỏng khun mi õy ó c trung nghiờn cu Vt liu khỏng khun c ỏp dng rt nhiu cho cỏc loi si PET lm vi t kh trựng cú kh nng gim lõy truyn bnh bnh vin, bo v chin tranh sinh hc, v cỏc ng dng khỏc Vic ng dng a ht nano vo vt liu dt ó tr thnh i tng ca nhiu nghiờn cu nhm mc ớch sn xut vi chc nng khỏc Vớ d nano bc ó c s dng cho vic to tớnh cht khỏng khun, nano TiO2 cho chng tia UV v t lm sch, nano ZnO to c tớnh khỏng khun v chng tia UV [7] Vic s dng cụng ngh nano ngnh cụng nghip dt may ó tng lờn nhanh chúng iu ny ch yu l phng phỏp hon tt to vi chc nng thng khụng cho tỏc dng vnh vin m s mt dn i chc nng ca chỳng sau git hoc mc Cỏc ht nano cú th to cho vt liu cú bn chc nng cao so vi cỏc vt liu thụng thng Chỳng cú din tớch b mt ln v nng lng b mt cao m bo liờn kt tt hn vi vi v dn n tng bn ca cỏc chc nng bn git l mt yờu cu c th cho ngnh dt may v nú cú mi tng quan cht ch vi bỏm dớnh cỏc ht nano vo si [7] Ngy cht dit khun rt quan trng lnh vc hon tt khỏng khun i vi sn phm dt may Chỳng bao gm vt liu bo v (chng thi v bo qun), thm m (phũng nga dõy mu) v hon tt v sinh (kim soỏt s phỏt trin ca vi khun v mựi hụi) [7] Nhiu sn phm chng vi khun trc õy c s dng vi hng dt may hin c qui nh nghiờm ngt vỡ c tớnh ca chỳng nh hng n ngi v mụi trng Cỏc sn phm nh naphtenat ng, ng-8-quinolinat, v nhiu hp cht thy ngõn hu c thuc loi ny Ion bc cú c tớnh rt thp v n nh nhit tt, c s dng bin tớnh si, thay th cho cỏc cht hon tt khỏng khun vi bn cao [7] Trong mt cụng trỡnh nghiờn cu v tớnh cht v cu trỳc ca vi polyeste khỏng khun bng nano bc, Tingting Zhou v cỏc cng s ó chun b vi polyeste khỏng khun bng nano bc bng cỏch cho cỏc mu vi polyeste c ngõm dung dch nano bc (trn 0.07g/l nitrat bc vi 2g/l HBP-NH2) Vic bin tớnh cỏc loi vi polyeste c bt u 25C s dng dung t 50:1, v gi nhit ny 30 phỳt Cui cựng mu c lm khụ t nhiờn khụng khớ [5] Mt quỏ trỡnh hon tt phự hp ó c xut x lý cỏc loi vi polyeste vi cỏc gii phỏp nano bc S phõn b v hỡnh thỏi ca nano bc trờn b mt si polyeste c quan sỏt bng SEM Phõn tớch EDS ó c thc hin nghiờn cu hm lng nguyờn t cỏc loi vi polyeste x lý Ph FT-IR, tớnh cht c lý v hot tớnh khỏng khun ca vi polyeste khỏng khun nano bc ó c th nghim v so sỏnh vi cỏc loi vi polyeste thụng thng Kt qu cho thy rng cỏc ht nano bc phõn tỏn u trờn b mt ca si Cỏc loi vi polyeste c x lý t hot tớnh khỏng khun tuyt vi v bn git Vi polyeste khỏng khun nano bc cú mt trin vng ng dng rng rói Polyeste l mt nhng nguyờn liu quan trng nht sn xut dt may, c s dng rng rói cỏc lnh vc may qun ỏo vi cỏc thuc tớnh ca tuyt vi nh bn c hc cao, d git v nhanh khụ [1] Tuy nhiờn, polyeste l d b tn cụng bi vi khun quỏ trỡnh mc, l mt mụi trng lý tng cho vi khun phỏt trin, cú tỏc ng xu n sc khe ngi Vỡ vy, phỏt trin v qung bỏ cỏc loi vi polyeste chc nng khỏng khun cú ý ngha rt ln vo vic ci thin cht lng cuc sng [2] Trong cụng trỡnh nghiờn cu ca Lingting Zhou v cỏc cng s, mt s húa cht ó c s dng truyn hot tớnh khỏng khun cho hng dt may Nhng húa cht bao gm cỏc hp cht hu c nh cỏc hp cht amin hoc amoni bc bn, biguanid, ru, phenol v aldehyt, cỏc hp cht vụ c nh cỏc ion kim loi, oxit, cht xỳc tỏc quang, cỏc hp cht c kim Vi s tin b ca cụng ngh nano, tỏc nhõn khỏng khun nano bc c ng dng rng rói hon tt khỏng khun ca dt may ph khỏng khun rng, kh nng chu nhit tt v hiu qu cao Cỏc kt qu t nghiờn cu ny ó chng minh rng tỏc nhõn khỏng khun nano bc vụ hi cho c th ngi v khụng cú s kớch ng da ngi.[7] Trờn c s cỏc nghiờn cu trc õy, tỏc gi chun b cỏc dung dch bc nano lm tỏc nhõn kh Mc ớch ca vic ny l s dng nú bin tớnh cỏc loi vi polyeste v tng cng tớnh khỏng khun Ngoi ra, tỏc gi tho lun v nhng tỏc ng m hon tt khỏng khun s cú cu trỳc v tớnh cht ca vi polyeste khỏng khun bng nano bc [7] Cỏc mu vi polyeste c ngõm dung dch nano bc lm bng cỏch trn nitrat bc (0.07g / L) vi HBP-NH2 (2g / L) Vic bin tớnh cỏc loi vi polyeste c bt u 25C s dng dung t l 50: 1, v gi nhit ny 30 phỳt Cỏc mu kt qu c lm khụ bng khụng khớ nhit mụi trng xung quanh sn xut vi polyeste khỏng khun bng nano bc [7] Phng phỏp th cho vi polyeste nano bc khỏng khun: Quang ph hng ngoi ca nano bc khỏng khun si polyester c ghi li trờn mỏy quang ph 5700 FT-IR Cỏc thnh phn v hỡnh thỏi ca si polyeste c phõn tớch bng cỏch s dng SEM Model S4800 vi ph phõn tỏn nng lng in t EDAX-TSL Phộp o cng lc xộ rỏch ca cỏc mu vi polyeste ó c thc hin trờn thit b o cng lc G026B theo ISO 13934-1 trng cỏc mu vi c o bng cỏch s dng mt mỏy o trng t ng WSD-5 Hm lng bc trờn vi polyester bin tớnh c xỏc nh bng Vista MPX Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES) [7] Hot tớnh khỏng khun v bn khỏng khun ca cỏc mu vi polyeste khỏng khun bng nano bc chng li khun E coli v S aureus c kim tra bng phng phỏp khuch tỏn a cht lng v phng phỏp bỡnh lc ng theo FZ/T 73023-2006 (Trung Quc) Vic gim t l phn trm c xỏc nh nh sau: Kt qu v tho lun Cỏc tớnh cht c lý ca cỏc loi vi polyeste nano bc: Bng 1.1 cho thy nhng hiu ng m x lý bng nano bc cú trờn sc bn kộo t ca vi polyeste Nú c phỏt hin rng quỏ trỡnh bin tớnh ó khụng lm suy yu cỏc tớnh cht c hc ca cỏc loi vi polyeste Bng 1.1: Tớnh cht c hc ca vi polyeste Mu Khụng x lý ó x lý bn t (N) Dc Ngang gión t (%) Dc Ngang 586,0 13,5 302,4 7,3 24,6 0,6 8,9 0,2 590,6 14,8 305,7 7,9 24,3 0,7 8,6 0,2 Hot tớnh khỏng khun v bn khỏng khun vi git ca vi polyeste khỏng khun bng nano bc c ỏnh giỏ L mt nhng yu t quan trng nht xem xột cho hon tt tớnh khỏng khun ca vi bin tớnh l bn ca nú so vi cỏc chu k git lp i lp li, cỏc mu ca vi polyeste khỏng khun nano bc sau 0, 10, 20, v 50 chu k git ó c kim tra hot tớnh khỏng khun Cỏc kt qu c trỡnh by bng 1.2, bng 1.3 v hỡnh 1.1 Thụng thng, trng (WI) v hm lng bc ó c s dng ỏnh giỏ cỏc tớnh cht khỏng khun trng ca vi polyeste ban u l 113,05 Bng 1.2: Kt qu th nghim khỏng khun chng li S.aureus v E.coli sau cỏc chu k git khỏc S.aureus E.coli Surviving cells Surviving cells Reduction (%) Reduction (%) (cfu/ml) (cfu/ml) 7,60 x 103 99,42 1,20 x 104 99,27 10 8,30 x 10 99,37 1,25 x 105 99,24 4 20 1,12 x 10 99,15 1,59 x 10 99,03 50 2,09 x 104 98,40 2,76 x 104 98,32 Bng 1.3: trng v hm lng bc ca vi PET ó x lý sau cỏc chu k git Chu k git Chu k git 10 20 50 ICP (mg/L) 0,062706 0,056039 0,050266 0,044087 trng 97,85 98,27 98,86 99,51 Bng 1.4 v 1.5 cho thy cỏc loi vi polyeste c x lý cú tớnh cht khỏng khun tuyt vi vi t l c ch vi khun S.aureus l 99,42% v t l c ch vi khun E.coli l 99,27%, vi hm lng bc trờn vi polyeste c x lý l 0,062706mg/l Khi tng chu k git, hm lng bc ca vi gim nh, trng tng vỡ nhiu ht nano bc ó c trụi, ó c chng minh bng cỏc d liu ICP Tuy nhiờn, tng chu k git ch cú nh hng tiờu cc nh trờn cỏc hot ng khỏng khun gi li ca cỏc mu Trong thc t, cỏc loi vi c x lý ó cú t l c ch vi khun hn 98,0% sau 50 chu k git, iu ú ch rng bn hot khỏng khun vi git ca cỏc loi vi x lý l rt tt Hỡnh 1.1 Khu c ch S aureus (a) v E coli (b) ca mu sau 50 chu k git [5] Cỏc hot ng khỏng khun ca cỏc loi vi polyeste cha x lý v x lý sau 50 chu k git ó c th nghim chng li cỏc vi khun Gram dng S.aureus v cỏc vi khun Gram õm E.coli bng phng phỏp khuch tỏn a hỡnh 1.2 Vựng c ch khụng xut hin xung quanh cho cỏc mu polyeste cha x lý trờn bờn trỏi ca mi bc nh ng kớnh ca vựng c ch chng li S.aureus v E.coli l 10.4 mm v 10.2 mm tng ng cho nhng ngi x lý trờn bờn phi ca hỡnh nh, m l nhiu hn so vi ng kớnh ca cỏc loi vi khỏng khun c cụng nhn ch rng vi khun phỏt trin rừ rng l c ch Cỏc mu sau 50 chu k git cú tỏc dng khỏng khun tt trờn S aureus v E.coli Trong kt lun, cỏc loi vi polyeste bin tớnh bi cỏc gii phỏp bc nano t c tỏc dng khỏng khun vt tri v bn vng vi S.aureus v E.coli Mc dự cú s gim nh cỏc hot ng khỏng khun sau chu k git nht nh, hot tớnh khỏng khun trỡ mc trờn 98,32% vi khun t l c ch thm sau 50 chu k git liờn tip Hon tt khỏng khun cú ớt nh hng n cu trỳc i phõn t v tớnh cht c lý ca cỏc loi vi polyeste [5] Trong cụng trỡnh nghiờn cu v x PET rng cha bc ca Ling Jin v cỏc cng s, cht khỏng khun v gõy c t bo ca si rng cha Ag ó c th nghim Phộp th ng hc khỏng khun nh lng cho thy cỏc si rng Ag/PET ó tớch cc chng li E coli Kho nghim SEM v MTT cng ó c tin hnh xỏc nh kh nng gõy c ca si rng Ag/PET trờn t bo WI-38 Kt qu cho thy nng khỏng khun si tng hp nghiờn cu l an ton PHN II: X PTT CHA BC Do c im ca loi x PTT l mm mi, cú gión cao, kh nng khỏng nhu cao, nờn cú bc thỡ nú c s dng lm vi khỏng khun may c qun ỏo mc ngoi v mc lút, qun ỏo tr em, qun ỏo th thao v nht l qun ỏo bo v cho cỏc nhõn viờn y t lm vic bnh vin Da vo cỏc tớnh cht quớ ca x PTT nh: mm mi, mt m, cú n hi cao, cú kh nng chng tia UV v clo tt, d nhum mu, ngi ta ó a bc hoc oxit bc vi kớch thc nano n vo cu trỳc ca x, to cho x cú thờm tớnh khỏng khun cao v bn quỏ trỡnh s dng Cng nh x PET, x PTT l x nhit thuc nhúm x polyeste, nờn vic a bc vi kớch thc ht nano vo cu trỳc ca vi c thc hin quỏ trỡnh ch to x Bc vi kớch thc nano c phi trn u vi polyme dng núng chy, sau ú mi ựn ộp qua khuụn to x v lm ngui, kộo gión nh cụng ngh kộo si tng hp theo phng phỏp núng chy Khi x, si ó ngui thỡ cỏc ht nano bc c gn cht vo x nh mt b phn cu thnh ca x Cng nh x PET nano bc, x PTT nano bc (sau õy gi tt l x PTT bc) c s dng kộo si, dt cỏc mt hng cú chc nng khỏng khun thay cho vic s dng cụng ngh hon tt sn xut vi khỏng khun Theo cụng trỡnh nghiờn cu s 3, cú hai phng phỏp c s dng a cỏc ion bc vo x PTT K thut u tiờn l a trc tip bc (I) sulfadiazin vo polyme PTT trc ựn ộp Phng phỏp th hai liờn quan n vic s dng ca zeolit bc trao i Mc dự khụng thc hin vic ti u húa zeolit bc trao i, nghiờn cu ny cho thy rừ rng rng x PTT cha mt lng ion bc cú hiu qu vic lm gim cỏc vi sinh vt gõy bnh nh E.coli S kt hp ca bc trao i zeolit vo PTT lm x cú mu bc cú th l vic gim mt phn cỏc ion bc sut quỏ trỡnh kộo si 256 C Bi vỡ s phõn hy ca bc (I) sulfadiazin, kh nng kộo si ca x PTT khụng t yờu cu, v ú, hp cht ny khụng th c s dng nh mt cht mang ion bc vo PTT Cỏc tớnh cht nhit, bn kộo v tớnh khỏng khun ca filament c bỏo cỏo cụng trỡnh ny Gn õy mt s x polyeste sinh hc ó c gii thiu trờn th trng Monte fibre phỏt trin Teritel Saniwear, mt loi x PET khỏng khun a vo tỏc nhõn sinh hc vụ c v Trevira cụng b x Trevira Bioactive, c hai u cha cỏc ion bc Wellman International va gii thiu mt thng hiu mi ca x polyester, Fillwell Wellcare, cú c tớnh chng vi khun hoc chng dustmite bn vng H s dng cỏc cht ph gia c bit khụng c tit l, a vo cỏc sn xut Struszczyk cụng b x PET, nylon, polypropyene hot tớnh sinh hc mi bng cỏch a Irgaguard B 7000 vo trc lm núng chy dung dch kộo si Cỏc tỏc nhõn sau ny ny c ch s tng trng ca vi khun Gram dng v Gram õm, nm mc v nm v l mt sn phm t Ciba Ph gia thy tinh xp c bit ny cú kh nng gii phúng t t cỏc ion bc Nhu cu ngy cng tng ci thin mc sng hp v sinh Vỡ vy, cỏc x hot tớnh sinh hc cú th tr thnh s la chn tng lai Mc dự x PETl x chớnh c s dng nhiu ng dng dt, mi c phỏt trin, PTT thng mi cú th sm tr thnh polyme kh thi cho s la chn ca cỏc nh sn xut x dt cng nh x PTT sinh hc Mc dự cỏc ion bc chc chn c bit n to tớnh cht khỏng khun cho x nhng s kt hp ca cỏc ion vo cỏc polyeste l mt thỏch thc cụng ngh quan trng PTT c la chn cho nghiờn cu ny vỡ nú cú im núng chy tng i thp 223C, ú, cú th c kộo si nhit thp hn so vi PET thụng thng Do ú mt s ph gia nh bc (I) sulfadiazine m phõn hy ti 285C cú th c x lý Hai mc tiờu ó c t cho nghiờn cu ny Mc tiờu u tiờn l kho sỏt zeolite v bc (I) sulfadiazine nh mt cht mang ca cỏc ion bc vo x PTT Nú c bit n rng rói l húa cht hon tt khỏng khun hiu nng cao; Tuy nhiờn, cú rt ớt thụng tin khoa hc v vic gii phúng cỏc ion bc t x Vỡ vy, mc tiờu th hai l xỏc nh liu mt cht phõn tỏn mt nn PTT k ion nh ion vy s th hin bt k hot ng khỏng khun Chip PTT c cung cp bi Shell Cỏc nht (IV) ca chip polyme l 0,97 dl/g Khi lng phõn t tng ng ca PTT l 75 500 g / mol Bc (I) sunfadiazin, zeolite bc trao i v bc nitrat c cung cp bi Aldrich Mt rõy phõn t thng mi cú sn, tc l, Molsiv thm 13X bt, c thu thp t UOP LLC Cỏc tớnh cht bn kộo ca filament n c o trờn mỏy o bn kộo MTS Sintech vi mt gauge 25,4 mm v tc xuyờn ng u 25 cm / phỳt sau iu cỏc vt mu 24 gi 65% RH v 20C (ASTM D2256) Phộp o Denier ó c thc hin trờn mt mụ hỡnh th nghim H-Stein 41.066 Monchen Gladbach loi VTA-MF Thit b o nhit lng quột vi sai Perkin-Elmer (DSC Model 7), hiu chun vi indium, c s dng nghiờn cu c tớnh nhit ca cỏc si PTT Tc gia nhit l 20C/phỳt 10 Cỏc phng phỏp xỏc nh tớnh khỏng khun ca mu c s dng cụng trỡnh ny l ASTM E2149-01 v AATCC 147-1998 Theo phng phỏp ASTM E2149-01 c gi l test bỡnh nh mc lc ng Phng phỏp nh lng ny c s dng o lng hiu qu tip xỳc nng ó bit ca mt chng vi khun tiờu chun l lng m pht phỏt cho mt thi gian nht nh Th nghim s dng mt bỡnh nh mc Erlenmeyer 150ml, ú cú ml Escherichia coli (ATCC 8439, ì 105 cfu/ml) c thờm vo 50 ml 0,3 ml m pht phỏt cú cha gam mu x v 0,01% tỏc nhõn lm t Q2-5211 H thng ny sau ú c t vo mt Burrell lc hot ng c tay h Nng ca cỏc n v khun lc to thnh sau gi c so sỏnh vi giỏ tr thi gian bng khụng tớnh toỏn phn trm gim vi khun Phng phỏp AATCC 147-1998 c gi l phng phỏp khu c ch Phng phỏp bỏn nh lng ny cú th chng minh v o lng mc hot ng khỏng khun ca vt liu dt v cỏc gii phỏp cú cha cỏc cht khỏng khun nh l tỏc nhõn cú kh nng khuch tỏn qua mụi trng thch dinh dng Sau cy ca thch vi nhng vt song song ca cỏc sinh vt tiờu chun, E coli (ATCC 8739), mt b song song ca cỏc x (di 5,0 cm) hoc git nht (100 ml) ca dung dch m (c mụ t trờn) l ni tip xỳc trc tip vi agar v 37 oC 24 h Cỏc kớch thc ca khu rừ rng ca s c ch ngoi rỡa ca mu v cỏc khu vc ca git c o ớt nht im cho mi a Petri Nhng giỏ tr ny c tớnh trung bỡnh v so sỏnh vi mu iu khin, khụng cha tỏc nhõn khỏng khun Mc dự ó s dng lng phõn t polymer PTT tng i cao (75 500 g/mol), núng chy dung dch kộo si c thc hin bng cỏch dựng mt nhit kộo si 260 oC tc kộo 4000 m/phỳt Nh mt tc kộo thng c s dng kộo si mutilfilament nh hng mt phn (POY) Tuy nhiờn, cỏc thớ nghim ny ch sn xut monofilament cú denier 13,9 Bn ph gia ó c gii thiu cho cỏc chip polymer PTT trc ựn ộp monofilament Mi ph gia cha 0,5% v lng (w/w) Molsiv zeolite l mt dng bt khụng núng chy Quỏ trỡnh kộo si cho cỏc thnh phn ny c thc hin ti 260C Tuy nhiờn, nhit kộo si ó c h xung thp hn 256C cho bc (I) -loaded Molsiv zeolite m bo kh nng kộo si tt Nhit kộo si ny sau ú cng c ỏp dng cho nhng filament cú cha bc (I) -exchanged zeollite cung cp bi Aldrich Do kớch thc ht ln, cỏc ph gia sau ny phi c nghin nh v rõy qua li 400 trc trn nú vi cỏc chip PTT 11 Bc (I) sulfadiazin khụng n nh nhit nh zeolit Nú cú nhit núng chy ca 285C, nhng b phõn hy nhit ny Nh vy, hp cht ny cn phi c x lý di im núng chy ca nú ti thiu 20 ti 30C Do ú, quỏ trỡnh kộo si c tin hnh ti 256C, l nhit x lý núng chy nhit thp nht cú th cho polyme PTT Mc dự h thp nhit x lý, kh nng kộo si ca hn hp polyme PTT vi bc (I) sulfadiazin thp Filament b t v ch cú th thu c mu x nh b i mu Mc dự nhit kộo si thp, bc (I) sulfadiazine phõn hy v sn phm khớ phõn hy nh hng n quỏ trỡnh ựn ộp filament Mt s liờn kt ngang cú th cng c thc hin Mt khỏc, nh mong i, cỏc PTT pha trn vi zeolit kộo si tt Do zeolit cú ỏi lc vi nc nờn lng m hp cht ny s nh hng n kh nng kộo si ca hn hp Sau kộo si 260C, x PTT, cng nh x PTT cha 0,5% Zeolite Molsiv c xem xột v trng (xem bng 2.1 v hỡnh 2.1), cho thy loi ny ca zeolite l n nh nhit Bng 2.1: Tớnh cht vt lý ca x PTT v PTT cha bc STT mu Ph gia Mu x nh 13,9 14,5 10,5 gión t (%) 90,2 90,1 86,8 bn tng i (g/den) 2,42 2,08 2,15 Khụng Zeolite Molsiv Bc (I) Zeolite Molsiv Bc (I) Zeolit Bc (I) Sunfadiazin Trng Trng Bc Bc Nõu 14,1 14,8 94,3 91,5 2,32 2,07 Hỡnh 2.1 nh ph x PTT (a) v x PTT cha 0,5% Ag (I)-zeollite (b) v 0,5 % Ag(I) sunfadiazin (c) 12 Vic a zeolit bc vo PTT th hin mu bc x v cú th c gii thớch bi vic gim mt phn ion bc theo phng trỡnh (3) Mc dự Tsutsumi v Takahashi ó chng minh s hỡnh thnh ca kim loi bc Agzeolit, cỏc zeolit c un núng trờn 600C khớ helium, nhiu nghiờn cu gn õy ó ch rng vic quỏ trỡnh t kh ca zeolite cú th xy nc khong nhit t 25 n 250C Bng cỏc nghiờn cu tin hnh phũng thớ nghim, nghiờn cu cho thy cú cht khỏng khun nh 3- (trimethoxysilyl) -propyldimethyloctadecyl amoni clorua cú th c polyme húa chn lc to lp ph a nc hoc k nc lờn b mt cht nn polyeste Lp ph ny cú hiu qu chng li c vi khun Gram dng v vi khun Gram õm, nm, to v nm men Mt loi vi PET c x lý vi 0,15% ca hp cht ny cho thy gim c trờn 99,5% vi khun [3] Bng 2.2: Tớnh khỏng khun ca x PTT v PTT cha bc Mu x Cht ph gia Phn trm Xỏc nh hm Khụng Molsiv zeolite Silver(I)-loaded Molsiv zeolite Silver(I)-exchanged zeolite Silver(I)-sulfadiazine Khụng 0,5 0,5 0,5 0,5