Các yếu tố ảnh hưởng đến độ trương của màng PVA bi- 123docz.net

3.3. MỐI LIÊN HỆ GIỮA CẤU TRÚC MẠNG LƯỚI SỬ DỤNG CHẤT KHÂU MẠCH GLUTARALDEHYT ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA MÀNG PVA BIẾN TÍNH TINH BỘT

3.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ trương của màng PVA biến tính tinh bột

Do màng PVA/TB có cấu trúc mạng lưới nên có khả năng trương trong nước, làm màng PVA/TB có khả năng giữ ẩm, tránh mất nước và các chất điện giải bề mặt cho các vết thương mất da, tạo điều kiện cho quá trình hồi phục, giảm đau rát cho bệnh nhân và mau lành vết thương. Vì đây là đặc trưng nổi bật của màng PVA/TB nên các yếu tố ảnh hưởng đến độ trương của màng đã được nghiên cứu kỹ lưỡng như: ảnh hưởng của mật độ phân bố lưới, khối lượng phân tử trung bình giữa hai nút lưới, nhiệt độ, thời gian ngâm và môi trường pH.

3.3.5.1 Ảnh hưởng của mật độ phân bố lưới và khối lượng phân tử giữa hai nút lưới (Mc) đến độ trương của màng PVA/TB

Các mẫu màng PVA/TB được tổng hợp theo quy trình 2.2 ở cùng tỷ lệ PVA/TB/Gl=80/20/30, hàm lượng xúc tác HCl 0,05%; hàm lượng GA thay đổi lần lượt là 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%; 0,5% và 0,6% theo tổng khối lượng PVA+TB; ở cùng điều kiện nhiệt độ 80oC, thời gian tạo lưới là 3 giờ, tốc độ khuấy 400 vòng/phút. Màng sau khi sấy khô ở 50oC dưới điều kiện chân không được đem đi xác định mật độ khâu mạng theo mục 2.5.2 đã trình bày ở trên. Tiếp theo màng được ngâm trong nước cất ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Kết quả xác định độ trương của màng PVA/TB trong sự phụ thuộc vào mật độ khâu mạng và khối lượng phân tử giữa hai nút lưới Mcđược trình bày trong hình 3.20 và hình 3.21.

Hình 3.20 Ảnh hưởng của mật độ phân bố lưới đến độ trương của màng PVA/TB

Hình 3.21 Ảnh hưởng của khối lượng phân tử trung bình giữa hai nút lưới, Mc đến độ trương của màng PVA/TB

Kết quả từ hình 3.20 cho thây: khi mật độ khâu mạng tăng từ 0,707.104 mol/cm3 lên 5,935.104 mol/cm3; độ trương của màng giảm từ 295,5% xuống 145,8%. Nguyên nhân là do mật độ khâu mạch càng tăng, khoảng cách giữa các nút lưới càng giảm, dẫn đến độ trương càng giảm. Từ hình 3.21 cho thây: khi KLPT trung bình giữa hai nút lưới (Mc) tăng từ 1070g/mol lên 8985 g/mol; độ trương của màng tăng từ 145,8% lên 295,5%. Nguyên nhân là do KLPT trung bình giữa hai nút lưới tăng, khoảng cách giữa các nút mạng càng tăng, khi ở môi trường nước, mạch phân tử dãn càng tăng, dẫn đến độ trương càng tăng.

3.3.5.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ trương của màng PVA/TB

Kết quả đo độ trương nở của màng PVA và màng PVA/Tinh bột/Glyxerin (tỷ lệ PVA/TB/GL= 80/20/30 PTL), sử dụng glutaraldehyt làm tác nhân tạo lưới hàm lượng 0,3% sau 24 giờ ngâm trong nước được biểu diễn trong bảng 3.14.

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ trương của màng PVA/TB Tên

mẫu

Nhiệt độ,oC Độ trương của màng PVA xơ, %

Độ trương của màng PVA biến tính tinh bột, %

NĐ1 30 128,5 197,5

NĐ2 35 135,6 239,7

NĐ3 40 145,9 245,9

NĐ4 45 162,8 295,7

Từ kết quả bảng 3.14 cho thấy: khi ngâm mẫu trong nước ở nhiệt độ tăng dần từ 30oC lên 45oC, độ trương của màng PVA xơ tăng từ 128,5% lên 162,8%, độ trương của màng PVA biến tính tinh bột tăng từ 197,5% lên 295,7%. So sánh kết quả cho thấy độ trương của màng PVA biến tính tinh bột có giá trị cao hơn độ trương của màng PVA không có tinh bột.

3.3.5.3 Ảnh hưởng của thời gian đến độ trương của màng PVA/TB

Kết quả đo độ trương nở của màng polyme sinh học PVA/Tinh bột/Glyxerin(tỷ lệ PVA/TB/GL= 80/20/30PTL), sử dụng glutaraldehyt làm tác nhân tạo lưới ở các hàm lượng: 0,3% theo tổng khối lượng PVA+TB sau thời gian từ 1 ngày đến 35 ngày ngâm trong nước được biểu diễn trong bảng 3.15.

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của thời gian đến độ trương của màng PVA/TB

STT Thời gian

[ngày]

Độ trương của màng PVA xơ, %

Độ trương của màng PVA biến tính tinh

bột, %

Tg1 1 128,5 197,5

Tg2 5 130,2 255,9

Tg3 10 132,8 268,6

Tg4 15 133,9 267,5

Tg5 20 134,3 269,8

Tg6 25 134,8 269,2

Tg7 30 135,5 269,9

Tg8 35 136,8 269,5

Từ kết quả bảng 3.15 cho thấy: khi thời gian ngâm mẫu tăng từ 1 đến 35 ngày, độ trương của màng PVA tăng nhẹ từ 128,5% lên 136,8% (tăng khoảng 6,5%). Độ trương của màng PVA biến tính tinh bột thay đổi như sau: khi ngâm từ 1 đến 10 ngày, độ trương của màng PVA/TB tăng từ 197,5% lên 268,6% (tăng 51,2%). Khi tiếp tục tăng thời gian ngâm mẫu từ 10 lên 35 ngày, độ trương của màng polyme PVA/TB lại có xu hướng tăng không đáng kể từ 268,6% lên 269,5%. Nguyên nhân là do khi ngâm trong khoảng thời gian ngắn, các phân tử nước bị giữ lại các cấu trúc mạng lưới không gian của màng nên độ trương tăng, nếu ngâm càng lâu thì mẫu đạt đến trạng thái bão hòa

3.3.5.4 Mối liên hệ giữa môi trường pH và độ trương của màng PVA/TB

Màng cắt theo kích thước tiêu chuẩn hình chữ nhật 1x12cm, được ngâm trực tiếp trong dung dịch pH = 3,5, 7, 9 ở nhiệt độ phòng 30oC, trong 72 giờ. Mẫu sau khi trương được sấy khô ở 37oC hút chân không đến khối lượng không đổi. Độ trương cân bằng được trình bày trong hình 3.22.

Hình 3.22 Độ trương của màng PVA biến tính tinh bột theo môi trường pH Từ hình 3.22 cho thấy: độ trương của mẫu PVA/TB tăng dần từ 175,5% đến 214% ứng với giá trị pH từ 3 đến 11. Trong môi trường kiềm độ trương của vật liệu PVA/TB cao hơn trong môi trường axit. Ở dung dịch có pH=9 độ trương của mẫu màng PVA/TB đạt được giá trị cao là 212,5%. Thí nghiệm tương tự tại 3 nhiệt độ khác nhau, sử dụng themostat để điều chỉnh nhiệt độ. Kết quả cho thấy: tại cùng một môi trường pH, khi nhiệt độ tăng lên cũng làm khả năng trương của mẫu tăng theo.