Розробка та дослідження гібридних екологічно чистих біодеградабельних плівок з бактерицидними властивостями

Abstract

У статті показані дослідження щодо розроблення новітніх гібридних екологічно чистих біодеградабельних плівок з бактерицидними властивостями на основі полівінілового спирту, модифікованих гуміновими кислотами бурого вугілля. Гібридні екологічно чисті біодеградабельні плівки з бактерицидними властивостями отримували методом поливу розчинів полівінілового спирту з концентрацією 10 % мас., до яких додавали різну кількість гумінової кислоти. При одержані гібридних екологічно чистих біодеградабельних плівок з бактерицидними властивостями використовували полівіниловий спирт (Kuraray, Японія) марки «Mowiol 6-98» (марка Clariant) зі ступенем гідролізу 98,4 %, вмістом твердої речовини 98,9 % та молекулярною масою (Mw) 150000. Як гібридні модифікатори використовували гумінові кислоти, які отримували при екстракції бурого вугілля лужним розчином пірофосфату натрію з подальшою екстракцією 1 %-ним розчином гідроксиду натрію і осадженням мінеральної кислотою. Ефект гібридної модифікації полівінілового спирту гуміновими кислотами бурого вугілля з точки зору досліджених експлуатаційних хаактеристик збільшувався в напрямі типів гумінових кислот бурого вугілля № 3>№ 2>№ 1. Показано, що гібридна модифікація за механізмом матричного синтезу біоплівок на основі полівінілового спирту гуміновими кислотами бурого вугілля дозволяє знизити їх водопоглинання, збільшити основні міцності характеристики та надати їм антибактеріальні властивості, що підтверджується даними за показником часу появи плісняви у плівках. Оптимальним з погляду міцностних та експлуатаційних характеристик є гібридні екологічно чисті біодеградабельні плівки з бактерицидними властивостями при вмісті 10 % мас. гумінових кислот № 3. Результати дослідження біодеградації дозволили довести, що гібридна модифікація полівінілового спирту гуміновими кислотами бурого вугілля при наданні їм антибактеріальних властивостей дозволяє зберегти в них властивості до біодеградації для усіх типів досліджених гумінових кислот бурого вугілля.The article shows investigations in the field of developing the hybrid eco-friendly biodegradable films with bactericidal properties based on polyvinyl alcohol, modified with humic acids of brown coal. Hybrid eco-friendly biodegradable films with bactericidal properties were obtained by watering polyvinyl alcohol solutions with a concentration of 10% wt., to which were added different amounts of humic acid. Polyvinyl alcohol (Kuraray, Japan) of the Mowiol 6-98 brand (Clariant brand) with a hydrolysis rate of 98.4%, a solids content of 98.9% and a molecular weight 150000 Mw was used to obtain hybrid eco-friendly biodegradable films with bactericidal properties. As hybrid modifiers used humic acids, which were obtained by extraction of brown coal with an alkaline solution of sodium pyrophosphate, followed by extraction with 1% sodium hydroxide solution and precipitation with mineral acid. The effect of hybrid modification of polyvinyl alcohol by brown coal humic acids in terms of the studied performance characteristics increased in the direction of the types of brown coal humic acids No.3>No.2>No.1. It is shown that hybrid modification by the mechanism of matrix synthesis of biofilms based on polyvinyl alcohol with humic acids of brown coal allows reducing their water absorption, increase basic strength and give them antibacterial properties, which is confirmed by data on mold time in films. Hybrid eco-friendly biodegradable films with bactericidal properties at a content of 10% of the mass are optimal in terms of strength and performance characteristics humic acids No.3. The results of the study of biodegradation showed that the hybrid modification of polyvinyl alcohol by brown humic acids while providing them with antibacterial properties allows retaining their biodegradation properties for all types of studied humic acids.