J. Šateikės daktaro disertacijos „Gamtinio ir katijoninio krakmolo įterpimo į elektrinio verpimo būdu formuojamas gijines dangas tyrimas” gynimas

Autorius, institucija: Jurgita Šateikė, Kauno technologijos universitetas

Mokslo sritis, kryptis: technologijos mokslai, medžiagų inžinerija (T008)

Mokslinis vadovas – Prof. Dr. Rimvydas Milašius (Kauno technologijos universitetas, Technologijos mokslai, Medžiagų inžinerija – T008).

Medžiagų inžinerijos mokslo krypties disertacijos gynimo taryba:
Prof. Dr. Daiva Mikučionienė (Kauno technologijos universitetas, Technologijos mokslai, Medžiagų inžinerija – T008), pirmininkė
Prof. Dr. Juris Blums (Rygos technikos universitetas, Technologijos mokslai, Medžiagų inžinerija – T008).
Dr. Sigitas Krauledas (Fizikos ir technologijų mokslo centras,Technologijos mokslai, Medžiagų inžinerija – T008).
Prof. Dr. Jolita Ostrauskaitė (Kauno technologijos universitetas, Technologijos mokslai, Medžiagų inžinerija – T008).
Prof. Dr. Sigitas Stanys (Kauno technologijos universitetas, Technologijos mokslai, Medžiagų inžinerija – T008).

Su disertacija galima susipažinti Kauno technologijos universiteto bibliotekoje (K. Donelaičio g. 20, Kaunas).

Anotacija:

Disertacijos tyrimų objektu, kaip vienas iš mišinio komponentų, buvo pasirinktas krakmolas – gamtinis polisacharidas. Taip pat šis gamtinis polimeras buvo modifikuotas, gautas vandenyje tirpus polimeras ir taip pagerintos jo formavimo galimybės taikant elektrinio verpimo metodą. Poli(vinilo alkoholis) PVA yra vienas iš plačiausiai naudojamų sintetinių polimerų, dėl savo teigiamų savybių plačiai taikomas farmacijos, medicinos srityse. Vienas iš svarbiausių šio sintetinio polimero privalumų yra gana žema kaina. Ekonomiškai palanki kaina yra vienas pagrindinių privalumų taikant PVA/krakmolo ar PVA/katijoninio krakmolo mišinius. Jodas yra puikus antiseptikas, turintis antimikrobinių savybių ir yra plačiai taikomas gydant žaizdas. Iš krakmolo ar katijoninio krakmolo/jodo mišinių suformuotas gijinis pluoštas gali būti pritaikytas ir naudojamas gydant žaizdas ir tvarsčiuose. Tačiau gamtinio krakmolo cheminė struktūra yra nepalanki taikant elektrinio verpimo procesą. Siekiant pagerinti šio polisacharido verplumą, jis gali būti maišomas su sintetiniais polimerais, kurie taip pat pasižymi puikiomis savybėmis.  Daktaro disertacijoje buvo analizuojama ir tiriama gamtinio ir katijoninio krakmolo įtaka elektrinio verpimo procesui bei suformuotų gijų struktūrai ir morfologijai.
Gijinė danga buvo formuojama naudojant elektrinio verpimo įrenginį „NanospiderTM“ („Elmarco“, Čekija), kuris yra KTU Gamybos inžinerijos katedroje. Šis nano-mikropluošto formavimo metodas nuo kitų skiriasi tuo, kad gijos yra formuojamos nuo apačioje pusiau panardinto besisukančio elektrodo su verpimo tirpalu link viršutinio elektrodo, įtvirtinto surinkimo plokštelėje, kurį dengia pagrindo medžiaga. Ši pagrindo medžiaga elektrinio verpimo metu yra padengiama gijų sluoksniu. Gijų formavimo metu tarp šių dviejų elektrodų yra sukuriama elektros srovė. Šiame darbe taip pat buvo analizuojama elektrinio verpimo skirtingų sukamųjų elektrodų ir tirpalų koncentracijos įtaka formuojamai gijinei dangai.
Gijų ant neaustinės medžiagos morfologijai ir struktūrai nustatyti bei analizei atlikti buvo naudojamas skenuojantis elektroninis mikroskopas „SEM-FEI Quanta 200“ (Nyderlandai), esantis KTU Medžiagų mokslo institute. Gijų skersmeniui išmatuoti ir vidutiniam gijų skersmeniui apskaičiuoti buvo naudojama programinė įranga „Lucia 5.0“, kurios tikslumas ± 0,01 nm. Vidutinis kiekvienos bandymų serijos gijų skersmuo buvo apskaičiuotas išmatavus visus SEM nuotraukose matomus darinius. Gijų skersmens vidurkis buvo apskaičiuotas iš 3 SEM nuotraukų, turinčių vienodą skalę ir padidinimą.
Šioje daktaro disertacijoje elektrinio verpimo būdu buvo formuojamos gijos iš PVA ir gamtinio krakmolo tirpalų mišinių, kai bulvių krakmolo kiekis PVA verpimo tirpale (1, 3 ir 5 %). Taip pat analizuota ir mažo etanolio kiekio (1, 3, 5 %) įtaka elektrinio verpimo procesui bei suformuotų gijų struktūrai bei morfologijai. Atlikta bandymų serija su PVA ir katijoniniu krakmolu KOEK, kai masės santykis verpimo tirpale 75/25, 50/50 ir 35/65. Analizuota skirtingų koncentracijų įtaka formuojamai gijinei dangai, bei mažo etanolio kiekio (3, 6 ir 9 %) įtaka gijinės dangos morfologijai struktūrai ir elektrinio verpimo procesui.
Disertacijoje įrodoma, kad elektrinio verpimo būdu pavyko suformuoti gijas iš PVA ir bulvių krakmolo verpimo tirpalų. Ištirta etanolio įtaka elektrinio verpimo procesui bei suformuotų gijų morfologijai ir struktūrai. Nustatyta tinkamiausia koncentracija verpimo tirpalų iš PVA/KOEK, kai masės santykis 75/25 bei parinktas ir nustatytas tinkamiausias sukamasis elektrodo tipas elektrinio verpimo procesui. Šioje disertacijoje įrodoma, kad galima suformuoti gijas iš PVA tirpalo su 50 % ir 65 % KOEK.