Poly(vinylalkoholové) vrstvy s řízeným uvolňováním aktivních látek

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá optimalizací přípravy polyvinylalkoholových (PVA) filmů s různými aditivy a charakterizací jejich mechanických a transportních vlastností. Hlavním cílem bylo zhodnotit vliv přídavku škrobu a kyseliny citronové na vlastnosti výsledných filmů. Byly připraveny tři typy vzorků: čisté PVA filmy, PVA filmy se škrobem a PVA filmy se škrobem a kyselinou citronovou. Všechny vzorky byly hodnoceny z hlediska fyzikálních a mechanických parametrů. Byla měřena jejich tloušťka, schopnost botnání ve vodném prostředí a mechanické vlastnosti pomocí tahové zkoušky na mechanické trhačce. Morfologie povrchu filmů byla analyzována pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM), která umožnila pozorovat změny v mikrostruktuře v závislosti na složení filmu. Další část experimentů byla zaměřena na studium transportních vlastností filmů s využitím methylenové modři jako modelové látky. Filmy byly připravovány v 1 g/l roztoku methylenové modři a následně testovány v transportních experimentech za použití 1hm.% agarózového gelu jako modelového prostředí. Nejnižší hodnoty difúzních koeficientů byly naměřeny u čistých PVA vrstev, což souvisí s jejich kompaktní a málo porézní strukturou. PVA filmy se škrobem vykazovaly vyšší hodnoty difúzních koeficientů. Nejvyšší hodnoty byly pozorovány u PVA vrstev se škrobem i kyselinou citrónovou, což odpovídá zvýšené porozitě, která byla potvrzena i pomocí rtuťové porozimetrie.

This thesis focuses on the optimization of the preparation of polyvinylalcohol (PVA) films with various additives and the characterization of their mechanical and transport properties. The main objective was to evaluate the effect of starch and citric acid addition on the properties of the resulting films. Three types of samples were prepared: pure PVA films, PVA films with starch, and PVA films with starch and citric acid. All samples were evaluated in terms of their physical and mechanical parameters. Film thickness, swelling capacity in aqueous media, and mechanical properties were measured using a tensile test on a mechanical testing machine. Surface morphology was analyzed using atomic force microscopy (AFM), which enabled the observation of microstructural changes depending on the film composition. The next part of the experiment focused on studying the transport properties of the films using methylene blue as a model compound. The films were prepared in a 1 g/l solution of methylene blue and subsequently tested in transport experiments using 1 wt.% agarose gel as the model medium. The lowest diffusion coefficient values were measured for the pure PVA layers, which is related to their compact and low porosity structure. PVA films containing starch exhibited higher diffusion coefficients. The highest values were observed in PVA layers with both starch and citric acid, which corresponds to increased porosity confirmed by mercury porosimetry.