. Cụng nghệ chế tạo bao gúi MAP
3.1.1. Tạo màng và xỏc định tớnh chất của màng shellac chứa chất hoỏ dẻo
đại phõn tử làm giảm liờn kết este mạch – mạch và làm tăng vận tốc chuyển động của cỏc đoạn mạch do vậy làm cỏc phõn tử nước sẽ khuếch tỏn dễ dàng hơn và làm tăng độ thấm hơi nước. Chất hoỏ dẻo glyxerin xen vào trong hệ SH làm giảm liờn kết este mạch - mạch tạo ra cấu trỳc đồng thể hơn [113].
Shellac sử dụng ở đõy cú chỉ số axit AI 98mg/g và chỉ số este EI 155mg/g để tạo màng cho cỏc thớ nghiệm.
3.1.1. Tạo màng và xỏc định tớnh chất của màng shellac chứa chất hoỏ dẻo dẻo
Kết quả thu được trờn ảnh SEM cho thấy, màng SH khụng cú chất húa dẻo khụng liờn tục, cú nhiều mao quản và vết nứt trờn bề mặt. Với màng SH cú chất húa dẻo, chất hoỏ dẻo glyxerin xen vào trong hệ SH làm giảm liờn kết este mạch - mạch tạo ra cấu trỳc màng đồng thể hơn, màng nhẵn và khụng xuất hiện mao quản hay vết nứt.
3.1.1.2. Tớnh chất cơ lý của màng shellac
Kết quả đo tớnh chất cơ lý của màng SH cú và khụng cú chất hoỏ dẻo glyxerin thể hiện trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Tớnh chất cơ lý của màng shellac
Ảnh chụp kớnh hiển vi điện tử quột (SEM) của màng shellac cú và
Hỡnh 3.2. Ảnh SEM của màng SH (a,b), SH cú 10% glyxerin (c,d)
khụng cú chất hoỏ dẻo được trỡnh bày trờn hỡnh 3.2.
( a) ( b)
Loại màng Độ bền kộo đứt (MPa) Độ dón dài khi đứt (%) SH 1,9 10,1 SH + 5% glyxerin 1,5 37,4 SH + 10% glyxerin 1,1 45,3 SH + 20% glyxerin 0,8 54,6 (Ghi chỳ: SH- shellac)
Kết quả trong bảng 3.1 cho thấy việc bổ sung chất húa dẻo làm tăng độ dón dài khi đứt nhưng lại làm giảm độ bền kộo đứt. Chất húa dẻo cú thể làm giảm nhiệt độ chuyển húa thủy tinh và thay đổi tớnh chất cơ lý của màng SH. Nước cũng hoạt động như một chất húa dẻo, làm thay đổi tớnh chất cơ lý của màng. Chất hoỏ dẻo glyxerin cú khả năng hỳt nước mạnh, tăng hàm lượng chất hoỏ dẻo cũng làm thay đổi rừ rệt tớnh chất cơ lý của màng.
3.1.1.3. Độ thấm hơi nước của màng shellac
Kết quả đo độ thấm hơi nước của màng SH ở cỏc nhiệt độ và hàm lượng chất hoỏ dẻo khỏc nhau thể hiện trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Độ thấm hơi nước của màng shellac
Nhiệt độ (0C) Loại màng Độ dốc C (g/ngày) WVP (g.mm/m2.ngày.kPa) 10 SH 61,27 0,86 SH + 5% glyxerin 72,12 1,3 SH + 10% glyxerin 78,38 1,5 SH + 20% glyxerin 92,35 2,0
20 SH 85,49 1,2 SH + 5% glyxerin 88,78 1,6 SH + 10% glyxerin 99,29 1,9 SH + 20% glyxerin 120,06 2,6 30 SH 99,73 1,4 SH + 5% glyxerin 99,85 1,8 SH + 10% glyxerin 109,74 2,1 SH + 20% glyxerin 133,9 2,9
Kết quả từ bảng 3.2 cho thấy, đặc trưng quan trọng của màng SH là độ thấm hơi nước thấp so với cỏc polyme thiờn nhiờn tan khỏc. Việc bổ sung chất hoỏ dẻo làm tăng độ thấm hơi nước của màng SH và độ thấm hơi nước cũng tăng theo hàm lượng chất hoỏ dẻo. Chất húa dẻo cải thiện độ mềm dẻo của màng SH cũng ảnh hưởng đến tớnh chất thấm hơi nước (chắn ẩm) của màng. Đưa chất húa dẻo vào nền polyme làm giảm tương tỏc giữa cỏc mạch phõn tử, tăng vận tốc tự do và chuyển động của cỏc đoạn mạch, do vậy phõn tử nước khuyếch tỏn dễ dàng hơn và làm tăng độ thấm hơi nước của màng. Tăng nhiệt độ làm tăng độ thấm hơi nước của màng SH do làm tăng chuyển động khuếch tỏn của cỏc phõn tử nước.
3.1.1.4. Tớnh chất nhiệt của màng shellac
Hỡnh 3.3. Giản đồ DSC của: (a) màng SH và (b) SH chứa 10% glyxerin
Kết quả từ hỡnh 3.3 cho thấy, đường cong DSC của màng SH cho pic thu nhiệt ở 69,10C, trong khi đú màng shellac chứa 10% chất hoỏ dẻo glyxerin cho pic thu nhiệt thấp hơn (53,910C) với khoảng chuyển nhiệt rộng hơn (45,310C so với 33,940C). Pic thu nhiệt của SH là do núng chảy. Cũn vựng thu nhiệt rộng của SH dẻo húa cú thể do mất nước và núng chảy một phần. Phần chủ yếu của SH được tạo thành bởi nhựa cứng tương ứng với vựng kết tinh, được tạo thành qua liờn kết este mạch với mạch. Cấu trỳc đú tạo cho shellac đặc tớnh cứng và giũn. Khi cỏc hợp chất cú khối lượng phõn tử nhỏ xen vào hệ SH làm giảm liờn kết este mạch với mạch làm tăng độ dai hay độ dẻo của màng. Hơn nữa chất húa dẻo cú thể hỳt nước làm tăng hiệu ứng dẻo húa.
* Túm tắt kết quả mục 3.1:
- Chất dẻo húa khi được đưa vào hệ SH làm giảm liờn kết este – mạch tạo ra hệ SH cú cấu trỳc đồng thể hơn, do đú làm tăng độ dón dài khi đứt nhưng giảm độ bền kộo đứt của màng.
- Chất húa dẻo tăng làm tăng độ thấm hơi nước của màng SH do làm giảm tương tỏc giữa cỏc mạch phõn tử, tăng vận tốc tự do và chuyển động cỏc
( a) ( b) dẻo thể hiện trờn hỡnh 3.3.
đoạn mạch. Tăng nhiệt độ cũng làm tăng chuyển động khuếch tỏn của phõn tử nước.
- SH cú chất húa dẻo cú khoảng chuyển nhiệt rộng hơn so với SH khụng cú chất húa dẻo.