Nghiên cứu công nghệ làm sạch triệt để protein trong latex cao su thiên nhiên dành cho các sản phẩm cao su y tế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ THỊ THANH LOAN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ LÀM SẠCH TRIỆT ĐỂ PROTEIN TRONG LATEX CAO SU THIÊN NHIÊN DÀNH CHO CÁC SẢN PHẨM CAO SU Y TẾ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC (Chuyên ngành: Hóa Học (NC))       NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHAN TRUNG NGHĨA               Hà Nội - 2012 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc TS Phan Trung Nghĩa tận tình giúp đỡ, trực tiếp bảo, hướng dẫn suốt trình q trình xây dựng hồn thiện luận văn Trong thời gian làm việc với thầy không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức mà học tập tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy, cô giáo trường Đại học Bách khoa Hà Nội nói chung, thầy giáo giáo Viện Kỹ thuật Hóa học, Bộ mơn Hóa Vơ Đại cương nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho kiến thức, kinh nghiệp quý báu suốt thời gian học tập, thực luận trường Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy Nguyễn Văn Tồn, Bộ mơn Hóa Vơ Đại cương, học viên, sinh viên phòng thí nghiệm, thầy, giáo thuộc phịng thí nghiệm Cơng nghệ Lọc hóa dầu & VLXT Hấp phụ - Viện Kỹ thuật Hố học, Viện Hóa – Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo giúp đỡ tơi q trình thực đề tài nghiên cứu Cho gửi lời cảm ơn tới quan, đồng nghiệp: Trường Cao đẳng Y tế Phú thọ tạo điều kiện, giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Cuối tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè giúp đỡ, động viên tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt luận văn Hà Nội, ngày 24 tháng 04 năm 2012 HỌC VIÊN Vũ Thị Thanh Loan LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan rằng, luận văn thạc sĩ khoa học “Nghiên cứu công nghệ làm triệt để protein latex cao su thiên nhiên dành cho sản phẩm cao su y tế” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng tài liệu, thơng tin trích dẫn cụ thể danh mục tài liệu tham khảo Kết nghiên cứu chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu từ trước đến Hà nội, ngày 20/04/2012 Tác giả luận văn Vũ Thị Thanh Loan DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT Kí hiệu Viết đầy đủ NR Natural Rubber – Cao su thiên nhiên NRL Natural Rubber Latex – Mủ cao su thiên nhiên HANR Hight Amoni Natural Rubber – Cao su thiên nhiên hàm lượng nitơ cao DPNR Deprotein Natural Rubber – Cao su thiên nhiên loại protein U-DPNR Deprotein Natural Rubber with Ure E-DPNR Deprotein Natural Rubber with Enzyme SDS Sodium Dodecyl Sunfate – Chất hoạt động bề mặt TMS Tetra Metyl silan – Chất chuẩn RSS Rubber Smoked Sheet – Cao su FDA Food anh Drug Administration–Cục quản lý dược phẩm PRI Hệ số ổn định độ dẻo DRC Hàm lượng cao su khô FT-IR Phổ hấp thụ hồng ngoại Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton TCVN Tiêu Chuẩn Việt Nam ASTM American Society for Testing and Materials H-NMR (Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Mỹ) RRIM Viện nghiên cứu cao su Malaysia MRB Ủy ban cao su Malaysia ANRPC Association of Natural Rubber Producing Countries (Hiệp hội Các nước Sản xuất Cao su tự nhiên) RAST Radio Allergo Sorbent Test (Kiểm tra chất hấp thụ vô tuyến) ELISA Enzym Linked Immunosorbent Assay (Khảo nghiệm miễn dịch enzym liên kết) MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 11 1.1 Giới thiệu cao su 11 1.2 Lịch sử phát triển ngành công nghiệp cao su giới 11 1.3 Lịch sử phát triển ngành công nghiệp cao su Việt Nam 16 1.4 Cao su thiên nhiên 21 1.4.1 Mủ cao su thiên nhiên 21 1.4.2 Thành phần cấu tạo hóa học cao su thiên nhiên .24 1.4.3 Tính chất vật lý cao su thiên nhiên 27 1.4.4 Tính chất lý cao su thiên nhiên .29 1.4.5 Sản phẩm từ mủ cao su thiên nhiên 30 1.5 Một số loại cao su khác 31 CHƯƠNG II: THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA LATEX 39 2.1 Khái niệm 39 2.2 Thành phần latex 39 2.2.1 Cấu trúc 40 2.2.2 Thành phần hóa học latex cao su .46 2.3 Tính chất latex 52 2.3.1 Tính chất vật lý 52 2.3.2 Tính chất hóa học .54 2.3.3 Tính chất sinh hóa 55 CHƯƠNG III: VẤN ĐỀ DỊ ỨNG PROTEIN VÀ LOẠI BỎ TRIỆT ĐỂ PROTEIN TRONG LATEX CAO SU THIÊN NHIÊN 60 3.1 Vấn đề dị ứng protein .60 3.1.1 Dị ứng với protein latex cao su thiên nhiên giới .60 3.1.2 Tình hình dị ứng với protein sử dụng găng tay y tế 64 3.1.3 Nghiên cứu tượng dị ứng protein latex cao su 66 3.2 Sản xuất sản phẩm có hàm lượng protein thấp .68 3.3 Loại bỏ triệt để protein latex cao su thiên nhiên 69 3.3.1 Cơ chế loại bỏ protein 69 3.3.2 Quy trình loại bỏ protein latex cao su thiên nhiên 70 3.3.3 Ứng dụng loại bỏ protein sản xuất găng tay cao su y tế 71 CHƯƠNG IV: DỤNG CỤ, HÓA CHẤT VÀ THỰC NGHIỆM 73 4.1 Hóa chất 73 4.2 Dụng cụ 74 4.3 Thực nghiệm 75 4.3.1 Quy trình loại bỏ protein latex cao su thiên nhiên 75 4.3.2 Quy trình xác định hàm lượng nitơ tổng 77 4.3.3 Phương pháp phổ hồng ngoại FT –IR 80 4.3.4 Phương pháp phổ cộng hưởng từ proton 1H-NMR 80 4.3.5 Các phương pháp đo thông số lý sản phẩm găng tay cao su y tế.80 CHƯƠNG V: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 83 5.1 Kết hàm lượng nitơ tổng sau loại bỏ protein ure 83 5.1.1 Kết hàm lượng nitơ tổng thay đổi nhiệt độ ủ ure 83 5.1.2 Kết hàm lượng nitơ tổng thay đổi thời gian ủ ure 84 5.1.3 Kết hàm lượng nitơ tổng thay đổi pH latex 85 5.1.4 Kết hàm lượng nitơ tổng thay đổi hàm lượng ure ( % wt) 85 5.1.5 Kết phân tích phổ FT–IR 85 5.1.6 Kết phân tích phổ 1H-NMR .87 5.2 Kết tính chất lý 88 5.2.1 Kết đo độ bền lý (độ dãn dài – lực kéo đứt) 88 5.2.2 Kết đo độ kín khí 89 5.2.3 Kết đo độ kín nước 89 KẾT LUẬN 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Tình hình tiêu thụ cao su tự nhiên cao su tổng hợp giới 13 Hình 2: Nhu cầu cao su giới giai đoạn 1970 - 2010 13 Hình 3: Nhu cầu cao su theo vùng 14 Hình 4: Tình hình tiêu thụ cao su tự nhiên giới năm 2010 14 Hình 5: Tình hình tiêu thụ sản xuất cao su tự Trung Quốc .15 Hình 6: Tình hình phát triển cao su Việt Nam .17 Hình 7: Giá trị tỉ trọng xuất cao su Việt Nam .18 Hình 8: Tình hình xuất cao su Việt Nam 19 Hình 9: Sản lượng khai thác số lượng xuất cao su thiên nhiên 19 Hình 10: Dạng lutoides latex tươi 42 Hình 11: Sự thành lập vùng latex theo độ pH 57 Hình 12: Các hạt cao su (a) trước - (b) sau protein 69 Hình 13: Sơ đồ quy trình loại bỏ protein latex cao su thiên nhiên 70 Hình 14: Quy trình ủ liên tục 71 Hình 15: Quy trình ly tâm liên tục 72 Hình 16: Quy trình ủ ure 76 Hình 18: Quy trình xác định hàm lượng nitơ tổng 78 Hình 19: Bộ dụng cụ chưng cất Kjeldahl 79 Hình 20: Mẫu đo độ bền kéo đứt độ dãn dài 81 Hình 21: Máy đo độ bền kéo đứt độ dãn dài 81 Hình 22: Dụng cụ đo độ kín nước .82 Hình 23: Hàm lượng nitơ tổng (o) theo nhiệt độ( ∆ )và thời gian(▫) 84 Hình 24: Phổ FT-IR NR DPNR .86 Hình 25: Phổ 1H-NMR HANR 87 Hình 26: Phổ 1H-NMR DPNR 88 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Diện tích, sản lượng cao su thiên nhiên Việt Nam từ 2005 -2010 16 Bảng 2: Diện tích, sản lượng rừng trồng cao su vùng năm 2010 17 Bảng 3: Tình hình xuất cao su tự nhiên Việt Nam 20 Bảng 4: Thành phần latex cô đặc phương pháp khác .24 Bảng 5: Thành phần hóa học cao su thiên nhiên .26 Bảng 6: Hàm lượng hợp chất phi cao su theo tiêu chuẩn Malaysia 27 Bảng 7: Thành phần tiêu chuẩn để xác định tính chất lý cao su .29 Bảng 8: Đặc trưng kỹ thuật cao su butadien styren 33 Bảng 9: Hàm lượng chất phi cao su 42 Bảng 10: Thành phần cao su từ giai đoạn 45 Bảng 11: Bảng nguyên tố có latex cao su thiên nhiên .51 Bảng 12: Phân loại theo phản ứng dị ứng 67 Bảng 13: Hàm lượng nitơ tổng thay đổi nhiệt độ 83 Bảng 14: Hàm lượng nitơ tổng thay đổi thời gian 84 Bảng 15: Hàm lượng nitơ tổng thay đổi pH latex cao su thiên nhiên .85 Bảng 16: Hàm lượng nitơ tổng thay đổi hàm lượng ure .85 Bảng 17: Các tiêu kéo 88 Bảng 18: Kết độ bền kéo đứt độ dãn dài găng tay cao su y tế 89 Bảng 19: Kết đo độ kín khí găng tay cao su y tế 89 Bảng 20: Kết đo độ kín nước găng tay cao su y tế 89 Bảng 21: Các thông số kỹ thuật tối ưu 90 LỜI MỞ ĐẦU Ngành cao su phát triển mạnh mẽ với mục tiêu triệu hecta vòng 10 năm đóng góp vào GDP nước 2÷2.5 tỷ đô la Hiện Việt Nam nước đứng thứ sản lượng xuất cao su thiên nhiên Với nguồn gốc thiên nhiên, sản phẩm từ cao su gọi “Vật liệu xanh”, thân thiện với môi trường, người đem lại hiệu kinh tế cao, góp phần vào tăng trưởng mạnh nước năm gần Protein chứa mủ cao su thiên nhiên làm ảnh hưởng đến tính chất sinh học sản phẩm cuối cùng, đơi ảnh hưởng đến tính mạng người sử dụng sản phẩm Nghiên cứu trình để loại bỏ protein mu cao su thiên nhiên nhiều nơi giới tập trung nghiên cứu có nhiều cồng trình nghiên cứu vấn đề cơng bố tạp chí khoa học hội nghị Như găng tay y tế, cịn tồn protein gây chết bất ngờ dị ứng đặc biệt cho người sử nhẹ gây mẩn ngứa phát ban đỏ thời gian dài Để đóng góp phần cơng sức nhỏ bé vào phát triển ngành cơng nghiệp cao su Việt Nam nâng cao khả hiệu giảm thiểu khả gây dị ứng sản phẩm găng tay cao su y tế Sau thời gian tìm hiểu định hướng thầy giáo TS Phan Trung Nghĩa Tôi chọn đề tài “Nghiên cứu công nghệ làm triệt để protein latex cao su thiên nhiên dành cho sản phẩm cao su y tế” Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu làm triệt để protein latex cao su thiên nhiên Đối tượng nghiên cứu chính: Latex cao su thiên nhiên Phạm vi nghiên cứu đề tài: Tiến hành nghiên cứu lý thuyết chung cao su, nghiên cứu phạm vi phòng thí nghiệm, tiến hành loại bỏ protein xác định hàm lượng nitơ tổng trước sau loại bỏ protein latex cao su thiên nhiên Phương pháp nghiên cứu: - Dùng phương pháp ly tâm ủ urê loại bỏ protein latex cao su thiên nhiên - Xác định hàm lượng nitơ tổng: phương pháp Kieldan - Xác định cấu trúc chất sau loại bỏ protein latex cao su thiên nhiên: Sử dụng kết hợp phương pháp phổ: phổ hồng ngoại (FT - IR), phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân ( 1H-NMR) Trong nghiên cứu tìm kiếm đề xuất triển khai hiệu cơng nghệ xử lý loại bỏ protein triệt để, cơng nghệ xử lý mủ cao su tiến hành liên tục quy mô công nghiệp 10 + Dung dịch axít H2SO4 thật lỗng có pH = 3÷5 để xác định lượng muối NH4H2BO3 Cho chất thị metyl đỏ vào bình tam giác, dùng puret nhỏ giọt dung dịch axít H2SO4 lỗng biết nồng độ Tiến hành chuẩn độ đến dung dịch chuyển từ vàng sang hồng dừng lại Từ lượng H2SO4 dùng ta tìm lượng muối NH4H2BO3 từ suy lượng Nitơ có 1g mẫu cao su H2SO4 + 2NH4H2BO3 2H3BO3 + (NH4)2SO4   4.3.3 Phương pháp phổ hồng ngoại FT –IR * Xác định liên kết peptid phổ hồng ngoại FT –IR Xác định liên kết peptid (-NH-CO-) máy đo phổ hồng ngoại Thermo Nicolet IS10 Mỹ, với dải tần số đo máy từ 400 – 4000cm-1 Do đặc trưng liên kết hấp thụ bước sóng 3200-3400cm-1 nên đề tài em khảo sát bước sóng 3200-3400cm-1 4.3.4 Phương pháp phổ cộng hưởng từ proton 1H-NMR * Xác định cấu trúc phân tử U–DPNR phương pháp phổ 1H-NMR Các phổ 1H-NMR, 13C-NMR ghi máy NMR hãng Bruker Avance-500 (500/125MHz), dung môi CDCl3, chất nội chuẩn TMS (tetrametyl silan), độ chuyển dịch hóa học (δ) biểu thị ppm Tất phổ đo Viện Hóa – Viện Khoa học Cơng nghệ quốc gia 4.3.5 Các phuơng pháp đo thông số lý sản phẩm găng tay cao su y tế Sản phẩm găng tay cao su y tế làm từ latex cao su thiên nhiên sau loại bỏ protein quy trình liên tục * Đo độ bền kéo đứt độ dãn dài đứt (trước sau lão hóa) Độ dãn dài tính chất quan trọng cao su, khơng ảnh hưởng đến trình sử dụng sản phẩm cao su mà cịn ảnh hưởng rât lớn đến q trình cơng nghệ chế tạo sản phẩm từ cao su Để xác định độ dãn dài mẫu cao su ta thực đo mẫu máy đo với tốc độ kéo 100mm/ph Các thơng số mẫu hình vẽ 80 Hình 20: Mẫu đo độ bền kéo đứt độ dãn dài Hình 21: Máy đo độ bền kéo đứt độ dãn dài * Xác định độ kín khí Độ kín khí sản phẩm xác định theo tiêu chuẩn TCVN 1591 – 1995 (soát sét lần 2) Sản phẩm sau gia công bơm với áp lực 2-3N/cm2, sau cho sản phẩm ngập nước Khơng có bọt khí đạt * Xác định độ kín nước găng tay y tế - Dụng cụ: • Giá đỡ hình trụ rỗng (a): có đường kính bên ngồi tối thiểu 60mm chiều dài đủ để giữ găng, với găng khoảng 1000 cm3 nước • Giá treo (b): để giữ găng vị trí thẳng đứng đổ nước vào • Ống đong hình trụ chia vạch: tích đong 1000 cm3 lần 81   (a) (b) Hình 22: Dụng cụ đo độ kín nước - Cách tiến hành: Kẹp găng vào giá đỡ hình trụ dụng cụ thích hợp, vịng hình chữ O, cho găng khơng bị mở rộng lớn 40mm so với giá đỡ Đổ 1000cm3 ± 50 cm3 nước, có nhiệt độ tối đa 360C, vào dụng cụ đong Đổ nước vào găng cho nước khơng bị bắn ngồi Nếu nước không dâng lên đến khoảng 40 mm kể từ phần kết thúc cổ găng, nâng găng lên để đảm bảo toàn găng kiểm tra, bao gồm phần 40 mm từ phần kết thúc cổ găng Ghi lại tượng rò rỉ xuất Nếu găng khơng bị rị rỉ ngay, quan sát lần thứ hai rị rỉ khoảng phút đến phút sau đổ nước vào găng Khơng để ý đến tượng rị rỉ khoảng 40 mm kể từ phần kết thúc cổ găng Có thể dùng nước màu để quan sát 82 CHƯƠNG V: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 5.1 Kết hàm lượng nitơ tổng sau loại bỏ protein ure 5.1.1 Kết hàm lượng nitơ tổng thay đổi nhiệt độ ủ ure Việc loại bỏ protein cao su tự nhiên chủ yếu dựa vào phương pháp làm thay đổi tương tác cao su protein giai đoạn latex, tương tác vật lý hóa học Trong nghiên cứu em, em nghiên cứu công nghệ làm protein latex cao su thiên nhiên chất biến tính ure Kết cho thấy có thay đổi lượng protein có cao su Bảng 13: Hàm lượng nitơ tổng thay đổi nhiệt độ Thời gian ủ Nhiệt độ ủ Hàm lượng nitơ (phút) (0C) tổng (%) HANR - - 0,380 U – DPNR 10 30 0,022 U – DPNR 60 30 0,020 U – DPNR 60 60 0,025 U – DPNR 60 90 0,028 Mẫu thí nghiệm Bảng 13 hàm lượng nitơ tổng cao su xử lý với ure hàm theo thời gian nhiệt độ Ở nhiệt độ 300C, hàm lượng nitơ giảm từ 0,38% xuống 0,022% khối lượng sau ủ với ure 10 phút giảm xuống 0,020% ủ 60 phút 300C Tuy nhiên tăng nhiệt độ ủ lên hàm lượng nitơ tổng lại tăng lên 0,025%, đến nhiệt độ 900C hàm lượng nitơ tổng lại tăng lên 0,028% điều giải thích giảm khả hình thành tương tác hydro urê với protein nhiệt độ cao Như vậy, nhiệt độ thời gian cần thiết để loại bỏ protein từ cao su tự nhiên ure xác định 300C để trình tối ưu hiệu kinh tế tiết kiệm thời gian Để hiểu tương tác cao su protein yếu tố ảnh hưởng thời gian ủ, pH latex hàm lượng ure để loại bỏ protein nghiên cứu khảo sát 83 5.1.2 Kết hàm lượng nitơ tổng thay đổi thời gian ủ ure Bảng 14: Hàm lượng nitơ tổng thay đổi thời gian Nhiệt độ ủ Thời gian ủ Hàm lượng nitơ (0C) (phút) tổng (%) HANR - - 0,380 U – DPNR1 30 30 0,022 U – DPNR2 30 60 0,020 U – DPNR3 30 90 0,020 U – DPNR4 30 120 0,017 Mẫu thí nghiệm Bảng 14 đưa hàm lương nitơ tổng latex cao su tự nhiên hàm lượng nitơ cao cao su sau loại bỏ protein ủ với urê 0,1% nhiệt độ 300C, với pH latex 10,5 Hàm lượng nitơ tổng giảm nhiều khoảng 1/19 tiến hành loại bỏ protein theo phương pháp điều cho thấy ure hiệu việc loại bỏ protein cao su tự nhiên Do ure chất làm thay đổi hình dạng cấu tạo protein mà khơng làm phá vỡ liên kết hóa học nên ure có tác dụng loại bỏ protein tương tác bề mặt hạt cao su qua tương tác vật lý Như vậy, kết nhiệt độ 300C, nhiệt độ tối ưu để tiến hành loại bỏ protein ure 600C   Hình 23: Hàm lượng nitơ tổng (o) theo nhiệt độ ( ∆ )và thời gian(▫) 84 5.1.3 Kết hàm lượng nitơ tổng thay đổi pH latex  Tương tác protein ure nghiên cứu thay đổi độ pH khác nhau, thay đổi hình dạng protein có mặt ure phụ thuộc vào độ kiềm độ axit Hàm lượng nitơ tổng cao su tự nhiên xử lý với ure pH = 10,5 Bảng 15, latex ủ với ure nhiệt độ 300C 60 phút Bảng 15: Hàm lượng nitơ tổng thay đổi pH latex Thời gian ủ pH latex Hàm lượng nitơ (phút) (pH) tổng (%) U-DPNR 60 10,5 0,020 U-DPNR 60 7,0 0,025 Mẫu thí nghiệm 5.1.4 Kết hàm lượng nitơ tổng thay đổi hàm lượng ure ( % wt) Theo kết thực nghiệm khảo sát được, thay đổi tỷ lệ (%) khối lượng chất ure hóa cao su thu kết là: hàm lượng ure thay đổi làm cho tương tác ure protein latex cao su thiên nhiên thay đổi, thể bảng sau: Bảng 16: Hàm lượng nitơ tổng thay đổi hàm lượng ure Hàm lượng ure Hàm lượng nitơ tổng (%) (%) U-DPNR 0,1 0,022 U-DPNR 0,42 U-DPNR 10 0,42 Mẫu thí nghiệm Từ kết thực nghiệm, hàm lượng tối ưu cho trình loại protein ủ ure 0,1% ure theo khối lượng giảm thiểu hàm lượng nitơ tổng từ 0,38% xuống 0,022% ủ 60 phút, nhiệt độ 300C 5.1.5 Kết phân tích phổ FT–IR 85 Hình 24: Phổ FT-IR (A) HANR, (B) U-DPNR1, (C) U-DPNR2, (D) U-DPNR3 Trên hình 25, phổ FT-IR ghi nhận khác biệt rõ mẫu (A) HANR, với mẫu (B) U-DPNR1, (C) U-DPNR2, (D) U-DPNR3 chụp vùng dao động 3200÷3400cm-1 Chiều cao đỉnh phổ (A) tuyến tính hóa qua việc so sánh chiều cao đỉnh phổ 3280cm-1 cho biến dạng liên kết –NH Trong cao su tự nhiên, dao đông biến dạng đặc trưng cho tần số dài peptide, protein xuất đỉnh 3280cm-1 Sau loại bỏ protein ure đỉnh phổ 3280cm-1 bị thay vào lại xuất đỉnh phổ 3320cm-1 mẫu (B), (C), (D) đặc trưng cho mono di-peptide có phân tử Tuy nhiên, phổ cao su xử lý ure xuất đỉnh phổ 3320cm-1 đỉnh 3280cm-1 không xuất giống trường hợp HANR Do thấy nguồn chứa nguyên tố nitơ từ mono di-peptide A, B, C sau xử lý với ure, thể qua hàm lượng nitơ tổng trường hợp cao su xử lý urê 0,2% khối lượng  Điều đặc biệt phổ FT-IR mẫu sau loại bỏ protein ure có đỉnh phổ 3320cm-1 xuất Cường độ tuyến tính hố 3320cm-1 cho mẫu U-DPNR2, U-DPNR3 thấp so với mẫu U-DPNR1 86 Dựa kết đo FT-IR hàm lượng nitơ tổng hầu hết protein cao su tự nhiên bị loại trình ủ với ure với có mặt chất hoạt động bề mặt 5.1.6 Kết phân tích phổ 1H-NMR Để khẳng định thêm điều này, tiến hành đo phổ 1H-NMR mẫu NR, DPNR cao su sau loại bỏ protein thu Phổ 1H-NMR cao su thiên nhiên trước loại bỏ proton (NR) có xuất tín hiệu 1,577 ppm tạp chất Ba tín hiệu 1,677 ppm; 2.041ppm 5,12 ppm phù hợp với nhóm nguyên tử vị trí a, b, c Phổ 1H-NMR mẫu DPNR có tín hiệu δH 1,677 ppm ngun tử H nguyên tử C a Tín hiệu δH = 2,009 ppm; 2,018 ppm; 2,04 ppm; 2,07ppm liên kết đơi C=C vị trí b Và có tín hiệu δH = 5,12 ppm nguyên tử C vị trí c Từ tín hiệu phù hợp với cấu tạo cao su isopren Như phổ 1H-NMR mẫu DPNR khơng cịn tín hiệu tạp protein a H3 C c C = CH H2C b CH2 b Như vậy, từ phổ 1H-NMR NR, DPNR hầu hết tạp chất protein có cao su tự nhiên có hàm lượng nitơ cao bị loại bỏ trình ủ cao su tự nhiên với chất biến tính ure   Hình 25: Phổ H-NMR HANR 87 Hình 26: Phổ 1H-NMR DPNR 5.2 Kết tính chất lý 5.2.1 Kết đo độ bền lý (độ dãn dài – lực kéo đứt) Theo tiêu chuẩn TCVN 6343-1: 2007 (iso 11193-1: 2002) găng tay cao su y tế có tiêu lý phải phù hợp với quy định bảng 17 sau: Bảng 17: Các tiêu kéo Yêu cầu Chỉ tiêu Găng loại Găng loại 7,0 7,0 Độ dãn dài tối thiểu đứt trước già hóa nhanh,% 600 500 Lực kéo đứt tối thiểu sau già hóa nhanh, N 6,0 7,0 Độ dãn dài tối thiểu đứt sau già hóa nhanh, % 500 400 Lực kéo đứt tối thiểu trước già hóa nhanh, N Tiến hành phép thử già hóa nhanh theo TCVN 4509:88 (ISO 37:1994) Sau cắt miếng mẫu thử từ găng tay (găng tay làm từ latex cao su thiên nhiên loại protein phương pháp ủ ure trên), để nhiệt độ 700C ± 20C 168h ± 2h, kết giá trị lực kéo đứt độ giãn dài đứt là: 88 Bảng 18: Kết độ bền kéo đứt độ dãn dài găng tay cao su y tế Như mẫu găng tay cao su đạt tiêu chuẩn với tiêu kéo quy định 5.2.2 Kết đo độ kín khí Tiêu chuẩn áp dụng: Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 1591-1991 (Soát xét lần 2) Bảng 19: Kết đo độ kín khí găng tay cao su y tế STT Tên mẫu Kết 01 Găng tay cao su Đạt 02 Găng tay cao su Đạt 03 Găng tay cao su Đạt 5.2.3 Kết đo độ kín nước Xác định độ kín nước găng tay cao su y tế theo tiêu chuẩn ISO 10282: 2002 (TCVN 6344: 2007), xác định khả kín nước găng tay cao su y tế cho kết sau: Bảng 20: Kết đo độ kín nước găng tay cao su y tế Như theo kết nghiên cứu khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình loại bỏ protein xây dựng thơng số tối ưu cho q trình loại bỏ protein latex cao su thiên nhiên hàm lượng nitơ cao dành cho sản phẩm găng tay cao su y tế Mặt khác tiêu lý (độ dãn dài, độ bền kéo đứt, độ kín khí, kín nước) găng tay cao su làm từ latex cao su sau loại bỏ 89 protein áp dụng quy trình nghiên cứu đáp ứng yêu cầu tiêu lý găng tay y tế sử dụng lần theo TCVN 6344-2007 Dưới bảng số liệu tối ưu trình nghiên cứu thu được: Bảng 21: Các thông số kỹ thuật tối ưu STT Tên Thông số Tỷ lệ nồng độ ure (Wt%) 1% (Wt) Thời gian ủ, khuấy 60 phút Nhiệt độ ủ, khuấy 30 -320C pH latex Tốc độ ly tâm Thời gian ly tâm 30 phút Độ bền kéo đứt 18,2 – 23,7 MPa Độ dãn dài 610 – 640 % Độ kín khí Đạt 10 Độ kín nước 10,5 10.000 vịng/phút Khơng rị rỉ Đây kết nghiên cứu quan trọng, từ kết ứng dụng công nghệ ngành công nghiệp cao su để sản xuất sản phẩm có ứng dụng y học như: thiết bị y tế chẳng hạn cho gây mê (thở tuần hoàn, ống dẫn, mũi hay miệng - yết hầu đường hô hấp,…), cho nha khoa (cản thức ăn, nha khoa nước,…), cho y tế nói chung (bao tay y tế, bao cao su, chai nước nóng, bóp huyết áp,…), cho phẫu thuật hay giải phẫu (ống động mạch tĩnh mạch, găng tay phẫu thuật,…), nhiều lĩnh vực như: trang trí tơ, dây lưng chất dán cho hộ gia đình hay cơng nghiệp, găng tay bảo hộ lao động, múm bình sữa cao su, Về ngoại quan sản phẩm găng tay cao su y tế có màu sắc phải đồng đều, mềm mại, nhẹ Bề mặt găng tay phải đảm bảo tiêu chuẩn khuyết tật như: thủng lỗ, bọt khí, vết đọng mủ, nếp nhăn, vân hoa găng, dính bẩn, chênh lệch chiều dài đôi găng, vòng viền mép bị bong, độ phân bố chất lót 90 khơng Khơng đạt yêu cầu ngoại quan mà yêu cầu độ bền học, độ kín khí, kín nước sản phẩm đạt điểm tối ưu Như sản phẩm găng tay cao su y tế làm từ latex cao su thiên nhiên loại protein hoàn thiện thành tựu quan trọng Trong nghiên cứu chúng tơi tìm kiếm đề xuất triển khai hiệu công nghệ xử lý loại bỏ protein triệt để, công nghệ xử lý mủ cao su tiến hành liên tục quy mô công nghiệp 91 KẾT LUẬN Sau thời gian làm việc nghiêm túc, nghiên cứu công nghệ loại bỏ protein latex cao su thiên nhiên hàm lượng nitơ cao thu kết là: Nghiên cứu khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình loại bỏ protein đưa tiêu tối ứu để đạt hiệu loại protein cao kinh tế Đồng thời nghiên cứu khảo sát hàm lượng nitơ lại sau loại bỏ protein Cuối thử công nghệ cho quy trình làm găng tay cao su y tế bước đầu thu thành phẩm găng tay cao su y tế sử dụng lần kiểm tra thông số lý đáp ứng theo tiêu chuẩn Việt Nam găng tay cao su y tế sử dụng lần 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO Christopher KM, Van Holde KE (1990), Biochemistry; Benjamin, Cummings: Redwood City, CA Creighton TE, W H Freeman (1984), Proteins: New York, pp 511-514 Esah Y, Turjanmaa K, Ng KP, Mok KL (1994), J Nat Rubb Res Vol 9(2): 79 Eng AH, Kawahawa S, Tanaka Y J (1994), Nat Rubb Res Vol 8(2): 109 Eng AH, Tanaka Y, Gan SN J (1992), Nat Rubb Res Vol 7(2): 152 Eng AH, Kawahara S, Tanaka Y J (1994), Appl Polym Sci., Polym Symp Vol 53: Eng AH, Kawahawa S, Tanaka Y J (1993), Nat Rubb Res Vol 8: 109 Fukushima Y, Kawahara S, Tanaka Y J (1998), Rubber Res, Vol 1: 154 Ichikawa N, Eng AH, Tanaka Y (1993), Proc Int Rubb Tech Conf.,Kuala Lumpur Vol.101 10 Kawahara S, Klinklai W, Kroda H, Isono Y (2004), Polym Adv Technol, Vol 15:181 11 Klinklai W, Saito T, Kawahara S, Tashiro K, Suzuki Y, Sakdapipanich JT, Isono Y J (2004), Appl Polym Sci Vol 93, pp 555 12 Kawahara S, Isono Y, Sakdapipanich JT, Tanaka Y, Eng AH (2002), Rubber Chem Technol Vol 75: 739 13 Nguyễn Hữu Trí (2004), Cơng nghệ cao su thiên nhiên, Nhà xuất trẻ, Hà Nội 14 Rubber Research Institute of Malaysia (1973), SMR Bulletin Vol.17 15 Removal of proteins from nature rubber with urea (2004) Seiichi Kawahara, Warunee Klinklai, Hirofumi Kuroda, Yoshinobu Isono Pat 15: 181-184 16 Removal of proteins from natural rubber with Ure and its application to continuous processes (2008) Yoshimasa Yamamoto, Phan Trung Nghia, Warunee Klinklai, Takayuki Saito Winley Reriodical, Inc J Appl Polym Sci, Vol.107: 2329-2332 93 17 Rubber Res Inst Malaysia SMR Bull (1973), No 17 18 Trần Thị Thúy Hoa (2011), Vietnam Rubber Industry: Trend of Development, Vietnam Rubber Association-VRA 94 ... cho m? ?y bơm cao su, … - Sản phẩm cao su y tế: găng tay cao su y tế, bao cao su, bịt đầu ngón tay để sử dụng y tế, túi cao su nóng, đầu dị cao su tự nhiên cao su sử dụng y tế, cầu cao su để bơm... th? ?y giáo TS Phan Trung Nghĩa Tôi chọn đề tài ? ?Nghiên cứu công nghệ làm triệt để protein latex cao su thiên nhiên dành cho sản phẩm cao su y tế? ?? Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu làm triệt để protein. .. như: sản phẩm bọt, xốp từ nhựa cao su, sản phẩm cao su đúc khuôn dập khuôn, sản phẩm cao su cho ngành công nghiệp ô tô, sản phẩm cao su kỹ thuật không theo khuôn, sản phẩm làm cao su tự nhiên- silicone