Nghiờn cứu tỏc động của vi sinh vật lờn sự phõn hủy của PLA

31

Kết quả nghiờn cứu tỏc động của vi sinh vật lờn sự phõn hủy của PLA cho thấy: vi sinh vật đất cú khả năng phõn huỷ PLA. Ở giai đoạn đầu, vi sinh vật lờn men sinh tổng hợp ra một lượng axit hữu cơ nhất định và cựng với quỏ trỡnh phõn huỷ của PLA đó tạo ra hàm lượng axit hữu cơ trong dịch lờn men cao hơn, làm ức chế sự phỏt triển của vi sinh vật. Sau đú một số vi sinh vật đó sử dụng nguồn axit hữu cơ này làm mụi trường cho chỳng phỏt triển, do vậy hàm lượng axit tạo ra thỡ được vi sinh vật sử dụng. Cứ như vậy, quỏ trỡnh phõn huỷ tạo ra axit hữu cơ sẽ làm cơ chất cho vi sinh vật phỏt triển.

KẾT LUẬN

Luận ỏn này trỡnh bày kết quả nghiờn cứu tổng hợp vật liệu PLA phõn hủy sinh học từ tinh bột sắn. Quỏ trỡnh tổng hợp gồm bốn giai đoạn: Tổng hợp axit lactic bằng phương phỏp lờn men từ tinh bột sắn, rồi từ axit lactic thu được từ quỏ trỡnh lờn men trựng ngưng tạo thành oligome axit lactic, tổng hợp lactit mạch vũng và trựng hợp mở vũng để tổng hợp polylactic axit khối lượng phõn tử cao. Từ cỏc kết quả nghiờn cứu và thực nghiệm luận ỏn rỳt ra một số kết luận sau:

1. Đó lựa chọn được chủng Lactobacillus acidophilus để tổng hợp axit lactic bằng phương phỏp lờn men từ tinh bột sắn. Hiệu suất lờn men đạt 82,7%, sản phẩm axit lờn men chủ yếu là L-axit lactic với độ tinh khiết đạt 93,4%.

2. Đó tổng hợp thành cụng PLA khối lượng phõn tử cao với cỏc điều kiện tối ưu:

- Giai đoạn ngưng tụ: nhiệt độ 185 oC, ỏp suất 150 mmHg, thời gian 5 giờ.

- Giai đoạn khử trựng hợp: khối lượng phõn tử trung bỡnh của oligome axit lactic 647g/mol, xỳc tỏc Sb2O3 0,15%, nhiệt độ 250oC, ỏp suất 100 mmHg, thời gian 10 giờ.

32

- Giai đoạn trựng hợp mở vũng lactit: nhiệt độ 165170 oC, thời gian 3 giờ, xỳc tỏc Sn(Oct)2 0,02%, chất điều chỉnh mạch laurylancol 0,01%, chất xỳc tiến triphenylphosphin 0,006%. Hiệu suất 96,2%, Mw từ 2034094000 g/mol.

3. Sản phẩm poly(L,L-lactit) kết tinh một phần trong khi poly(D,L-lactit) hoàn toàn tồn tại ở dạng vụ định hỡnh. Kết

quả cũng chỉ ra rằng cỏc polyme cú KLPT trung bỡnh lớn hơn cú nhiệt độ thủy tinh húa, nhiệt độ chảy mềm, độ tinh thể và tớnh chất cơ lý cao hơn cỏc polyme tương ứng cú cú KLPT trung bỡnh thấp hơn.

4. Đó xỏc định được cỏc điều kiện gia cụng vật liệu PLA: Tỷ lệ PLA/PCL là 80/20, hàm lượng phụ gia PEG 1,52%, nhiệt độ gia cụng 160170 oC, thời gian lưu 47 phỳt, tốc độ vũng quay trục vớt 50 vũng/phỳt. Vật liệu PLA thu được cú độ bền kộo đứt cao 3548 MPa và độ gión dài 140210%

5. Tốc độ và khả năng phõn hủy của PLA phụ thuộc vào mụi trường và KLPT trung bỡnh. Tốc độ phõn hủy của

PLA trong mụi trường nước xẩy ra nhanh hơn so với nú trong mụi trường đất. Trong cựng điều kiện PLA cú khối lượng phõn tử trung bỡnh càng lớn thỡ tốc độ phõn hủy càng chậm. Hệ vi sinh vật đất cú khả năng phõn hủy PLA. Sản phẩm phõn hủy thủy phõn của PLA chủ yếu là cỏc phõn tử thấp như axit lactic, 2-hydroxyl valeric, methyl este…

Từ cỏc kết quả nghiờn cứu của luận ỏn cho thấy: vật liệu PLA hoàn toàn cú thể đỏp ứng được cỏc yờu cầu ứng dụng trong ngành y tế như: vật liệu làm chỉ khõu tự tiờu, vật liệu cấy ghộp, hệ giải phúng thuốc vv… cũng như ứng dụng vào cỏc lĩnh vực cụng nghệ khỏc.