Mikrodumblių panaudojimas bioskaidžių polimerų gamyboje

Abstract

Magistratūros studijų baigiamajame darbe pateikiama 2017 – 2018 metais Aleksandro Stulginskio universiteto (nuo 2019 m. Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos) Aplinkos cheminių ir biocheminių tyrimų laboratorijoje, tirtų mikrodumblių panaudojimas bioskaidžių polimerų gamyboje, tyrimo rezultatai. Darbo objektas – mikrodumbliai (Algae L.). Darbo metodai: Tirtos dvi bioskaidžios plėvelės savybės: 1) tirpumas vandenyje, 2) pralaidumas vandens garams. Plėvelės formavimuisi tyrimams naudoti sumalti mikrodumbliai taip pat mišinys susidedantis iš distiliuoto vandens, polivinilo alkoholio (PVA) ir džiovintų mikrodumblių (Chlorella vulgaris L). Mišinys maišomas magnetinėje maišyklėje 80°C temperatūroje 60 min. Po valandos į mišinį dedamas 4 % glicerolis. Iš gauto karšto mišinio liejamos plėvelės (į 10 cm diametro Petri lėkšteles supilama po 10 ml mišinio). Atvėsinama kambario temperatūroje. Darbo rezultatai. Atlikus tirpumo vandenyje bandymus, galima pastebėti, jog variantuose nuo 1.1 iki 3.3 tirpumas yra didesnis, lyginant likusiais variantais. Būtent pirmuosiuose variantuose (1.1 – 3.3) gaminant plėveles buvo naudojamas mažesnis vandens kiekis (56 g) ir didesnis glicerolio kiekis (7g). Tuo tarpu bandymuose nuo 4.1 iki 6.3 vandens kiekis buvo padidintas iki 57,4 gramų, o glicerolio kiekis sumažintas iki 5,6 gramų. Todėl galima teigti, jog glicerolio ir vandens santykis ruošiant bioskaidžią polimerinę plėvelę turi tiesioginės įtakos jos tirpumo rodikliams. Vandens garų pralaidumui įtakos turėjo mikrodumblių dydis. Po dešimties dienų mažiausias masės pokytis pastebimas antrame ir penktame variantuose. Būtent šiuose variantuose plėvelės gamybos procese naudota 0,315 – 0,1 mm mikrodumblių frakcija. Todėl, norint jog bioskaidi plėvelė būtų sandaresnė, mažiau pralaidi vandens garams, reikėtų rinktis 0,315 – 0,1 mm dydžio mikrodumblių frakciją, arba plėtoti bandymus toliau ir eksperimentuoti su platesniu frakcijų diapozonu.

The research center of Aleksandras Stulginskis University (since 2019 Vytautas Magnus University Agricultural Academy) in the final work of the master's thesis, 2017 – 2018. Object of the work – micro algae (Algae L.). Method of the work – Two properties of biodegradable film were investigated: 1) water solubility, 2) water vapor permeability. For the purpose of film-forming research, milled micro-algae are also a mixture of distilled water, polyvinyl alcohol (PVA) and dried microalgae (Chlorella vulgaris). The mixture was stirred in a magnetic stirrer at 80 ° C for 60 min. After one hour, 4% glycerol is added to the mixture. Films are cast from the resulting hot mixture (10 ml of Petri dishes are placed in a 10 cm diameter dish). Leave to cool at room temperature. Results of the work – Water solubility testing shows that in variants 1.1 to 3.3, solubility is greater when compared to the remaining variants. Specifically, in the first versions (1.1 - 3.3), lower water content (56 g) and higher glycerol content (7g) were used to produce films. Meanwhile, in tests from 4.1 to 6.3, the amount of water was increased to 57.4 grams and the glycerol content was reduced to 5.6 grams. Therefore, it can be stated that the ratio of glycerol to water in the preparation of biodegradable polymer film has a direct effect on its solubility indexes. The water vapor permeability was influenced by the size of the microalgae. After ten days, the smallest change in mass is seen in the second and fifth variants. It is in these variants that the film production process uses a fraction of 0.315 to 0.1 mm microwells. Therefore, in order to make the biocidal film more tight, less water vapor permeability should be chosen from the 0.315 to 0.1 mm microbial fraction of Chlorella vulgaris, or to further develop and experiment with a wider range of fractions.