Sử dụng cellulose tổng hợp từ vi khuẩn Acetobacter xylinum để chế tạo vật liệu nhựa composite sinh học trên nền nhựa polyvinyl alcohol

Tóm tắt

Cellulose vi khuẩn (BC) đặc trưng bởi nhiều tính chất độc đáo như độ tinh khiết cao, độ bền cơ học lớn, không có độc tính và không gây dị ứng. Với những đặc tính đó, BC được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như màng che phủ sinh học, giấy, dệt, điện tử và đặc biệt là trong lĩnh vực y sinh. Mục đích của nghiên cứu là chế tạo vật liệu tổng hợp mới có những đặc tính tốt hơn về độ bền nhiệt và độ bền cơ học trên cơ sở phối trộn BC được tổng hợp từ Acetobacter xylinum và hai loại polyvinyl alcohol (PVA 217 và PVA Kuraray). Đóng vai trò là một vật liệu phụ gia masterbatch, hỗn hợp BC/PVA 217 được trộn với PVA Kuraray và được cho vào máy trộn gia nhiệt Haake ở nhiệt độ 170°C, 80 vòng/phút trong 15 phút để PVA tan chảy hoàn toàn. Sau đó, hỗn hợp được ép khuôn bởi máy ép thủy lực. Đánh giá cấu trúc của sản phẩm thu được bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và phổ hồng ngoại (FT-IR). Tính ổn định nhiệt được phân tích bởi máy phân tích nhiệt trọng lượng (TGA), và tính chất cơ lý của vật liệu cũng được nghiên cứu. Kết quả cho thấy rằng BC và PVA có độ tương hợp tốt do hình thành liên kết hydrogen giữa các phân tử với nhau. Vật liệu có độ bền nhiệt cao hơn so với PVA ban đầu, và tính chất cơ lý của vật liệu cũng được cải thiện. Các kết quả cho thấy composite được chế tạo từ cellulose vi khuẩn và PVA là ứng viên tiềm năng, có thể thay thế cho vật liệu nhựa truyền thống không có khả năng bị phân hủy sinh học.