Получение и свойства водорастворимых производных хитозана и пленочных материалов на их основе

• Автор: Енгибарян, Лоретта Германовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с.

1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Хитин и хитозан. Строение, структура и физикохимические свойства

1.2. Производные хитозана, свойства и применение.

1.2.1. О, замещенные производные хитозана

1.2.2. Коллоидные свойства производных хитина и хитозана.

1.3. Свойства растворов хитозана и его производных.

1.4.0сновные направления использования хитозана и производных

2.МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1. Исходные материалы и химические реагенты

2.2. Определение молекулярной массы хитозана.

2.3. Потенциометрическое титрование и расчет степени дезацетилирования хитозана

2.4. Определение элементного состава.
2.5.0пределение влажности образца
2.6.Определение зольности
2.7. Определение набухания хитозана и хитозановых пленок в парах
и в водной среде.
2.8. Определение сульфонатных групп в олигомере
2.9. Приготовление формовочных растворов.
2. Ю.Формование хитозановых пленок.
2Определение проницаемости и селективности хитозановых пленок
методом первапорации.
2Изучение реологических свойств растворов хитозана.
2 Определение деформационнопрочностных характеристик хитозановых пленок
2ИКспектроскопия
3.ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1.Получение нового водорастворимого производного хитозана
3.1.1. Получение олигоэфирсульфокислоты
3.1.2.Синтез олигоэтиленоксидсульфохитозана
3.1.3.Модификация хитозана гликолевой кислотой, смесью олигоэфирсульфокислоты и гликолевой кислоты, и смесью олигоэфирсульфокислоты и уксусной кислоты.
3.2.Исследование реологических свойств растворов хитозана
3.3.Получение и свойства пленок на основе производных хитозана
3.3.1. Получение и свойства пленок из нового водорастворимого производного хитозана олигоэтиленоксидсульфоната хитозана
3.3.2. Получение и свойства пленок хитозана, модифицированных сшивающими реагентами
3.4. Регулирование набухания, растворимости и проницаемости хитозановых пленок.
4. ВЫВОДЫ
5 ЛИТЕРАТУРА
Список сокращений
ХТЗ хитозан
ДЭО диглицидиловый эфир олигоэтиленоксида
МЭО моноглицидиловый эфир олигоэтиленоксида
ДСН додецилсульфат натрия
УК уксусная кислота
ОЭСК олигоэтиленсульфокислота
ОЭЖа олигоэфирмоносульфонат натрия
ОСХ олигоэтиленоксидсульфонат хитозана
СЗ степень замещения
ПАВ поверхностноактивные вещества
ПЭК полиэлектролитные комплексы
СД степень дезацетилирования
ММ молекулярная масса
Оформа основная форма
Сформа солевая форма
Введение


Мировой потенциал сырьевых источников достаточен для производства 0 тыс. Ведущую роль в исследованиях по хитиновой проблеме и производству продукции занимает Япония. Именно в Японии с г. Второе место по производству и использованию этих природных биополимеров занимает США, где выпускается более 0 т хитина и хитозана в год. В последние годы активно наращивают производство хитозана в Китае, Таиланде, Индии и др. Значительными ресурсами ракообразных для производства хитозана крабы, креветки, криль, гаммарус, речные раки, сепион каракатицы, гладиус кальмара и др. Россия. Наиболее масштабным, реальным и доступным источником сырья является панцирь дальневосточных крабов. По экспертным оценкам из добываемых крабов возможно выработать до 0 т хитозана в год 6. Хитин и хитозан называют веществами XXI века. В настоящее время известно более направлений использования хитина и его производных. Благодаря своим уникальным свойствам эти биополимеры уже нашли широкое применение в таких социально значимых областях, как медицина, фармацевтическая, пищевая, парфюмернокосмегическая промышленность, сельское хозяйство, биотехнология 7, 8, 9, . При этом на первом месте по использованию хитозана стоит здравоохранение, на втором сельское хозяйство и на третьем утилизация отходов и очистка воды рис. Дополнительная химическая модификация указанного полисахарида может обеспечить изменение набухания и растворимости в воде, регулирование физической и морфологической структуры получаемых пленок, в частности, их пористости. Целью данной диссертационной работы является синтез новых водорастворимых производных хитозана при взаимодействии с органическими кислотами различной природы и исследование реологических и пленкообразующих свойств полученных производных, а также разработка способов модификации хитозановых пленок, позволяющих направленно регулировать их проницаемость производительность, селективность разделительную способность и сорбционные свойства. ИКспектроскопия, динамометрия, рентгенография, электронная микроскопия. Научная новизна работысостоит в получении данных о закономерностях синтеза новых водорастворимых производных хитозана, особенностях структуры и свойств их растворов в области физикохимии растворов полимеров, в частности, о влиянии состава и качества растворителя и получаемых из них пленок. Практическая значимость. Показаны пути регулирования технологически важных характеристик формовочных растворов хитозана вязкости и стабильности. Предложены способы модификации хитозановых пленок, позволяющие регулировать растворимость и степень их набухания в водных средах, что позволит использовать модифицированные пленки в качестве разделительных мембран. Выявлены факторы, позволяющие повысить качество хитозановых пленок как селективных мембран при первапорационном разделении водноспиртовых смесей. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методического раздела, экспериментального раздела, выводов и списка литературы 9 источников. Основной текст диссертации изложен на 3 страницах машинописного текста, включая рисунков и таблиц. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Хитин и хитозан. Полисахариды высокомолекулярные углеводы одна из важных групп биополимеров. Целлюлоза 1 и хитин 2, по биологическим функциям структурообразующие полимеры, по распространенности и воспроизводимости в растительном и животном мире не имеют себе равных. Целлюлоза является основным структурным материалом растений. В построении растительных клеточных стенок принимают участие и ряд других полисахаридов маннаны грибов, гемицеллюлозы, пектиновые вещества высших растений . Хитин служит главным компонентом скелета членистоногих, а также входит в состав клеточных стенок грибов. В организме позвоночные опорные функции выполняют хондроитинсульфаты и родственные мукополисахариды соединительной ткани . Другой важнейшей функцией полисахаридов является использование их живыми клетками в качестве энергетического резерва, при необходимости превращаемого в моносахариды, служащие непосредственным источником энергии.