Palyginus gelių gamybos metodus nustatyta, kad gamybos laikas naudojant magnetinę maišyklę yra 7,5 karto ilgesnis nei naudojant neutralizatorių. Pastebėta, kad gelio gamybos metodas reikšmingai įtakoja klampą. Nustatyta, kad gelio formavimosi laikui hidroksietiloceliuliozės koncentracija įtakos neturi ir visų tirtų koncentracijų geliai susiformuoja per tą patį laiką. Išmatavus 1,5, 2 ir 3 proc. koncentracijų hidroksietilceliuliozės gelių klampas pastebėta, kad didėjant polimero koncentracijai, reikšmingai didėja gelių klampa. Nustatyta, kad maišymo trukmė neturi įtakos gelių klampai ir fiziniam stabilumui. Tiriant temperatūros įtaką gelių klampai ir stabilumui nustatyta, kad didžiausia klampa pasižymi geliai, kurie gaminami aukščiausioje 100 °C temperatūroje. Tyrimo rezultatai parodė, kad temperatūrinis rėžimas neturi įtakos gelių stabilumui. Tiriant gelinių pagrindų sąveiką su hidrofilinėmis/hidrofobinėmis medžiagomis pastebėta, kad geliai išlaiko savo pradinį fizinį stabilumą sąveikaujant su natrio chloridu, etanoliu, pieno rūgštimi, cinko oksidu, mentoliu ir kamparu. Nustatyta, kad 1 % pieno rūgšties užtikrina visišką gelio stabilumą. Ištyrus hidroksietilceliuliozės gelinio pagrindo sąveika su cinko oksidu nustatyta, kad norint užtikrinti geresnį cinko oksido dalelių pasiskirstymą ir lėtesnę sedimentaciją, gelis turėtų būti maišomas 5 min. 400 aps/min greičiu. / The study showed that gel production method using neutralizer is simplier than using magnetic stirrer. It was found that the gel production method significantly influences the viscosity. However, In order to reduce time, it is recommended to produce gel using the neutralizer. The study showed that the gel formation time is not affected by different hydroxyethylcellulose concentrations. By increasing concentration of hydroxyethylcellulose, viscosity increased. 1,5% gel viscosity without neutralizer is 49,70% higher compared with the gel, which is neutralized by 1 percent 10% trolamine solution. It was found that gel mixing time does not affect gel viscosity and physical stability. Furthemore, the results showed that gels, which were produced at 100° C temperature, are more viscous, than gels, which were produced at 40 °C temperature. Thus, it is recommended to produce gel by using higher temperature. The further study showed that the interaction between hydroxyethylcellulose and hydrophilic / hydrophobic materials does not affect the stability of gels. It was found that 1 % 90 percent lactic acid ensures complete stability of gel. The study showed that in order to ensure slower sedimentation and better distribution of zinc oxide particles, gel should be mixed 5 minutes 400 r/min.

This master's thesis deals with gelation of hydroxyethylcellulose and hyaluronan crosslinked with nontoxic crosslinking agent – citric acid. First of all, the optimalization of gelation process of hydroxyethylcellulose took place. After obtaining the product insolube in the ultrapure deionized water, a reaction mixture of hyaluronan and hydroxyethylcellulose in two different weight ratios were prepared. There was prepared solution containing only hyaluronan as the polymeric part too. Citric acid was used in concentrations of 5 %, 10 % and 20 % (w/w of polymer). These solutions of polymers and citric acid were gelated under the same conditions and the products were compared to each other using Differential Scanning Calorimetry, Thermogravimetry and Fourier Transform Infrared Spectroscopy. The products containing hydroxyethylcellulose and hyaluronan with hydroxyethylcellulose in weight ratio equal to 3 : 7 were considered crosslinked.

Разработана методика получения плёночных композиционных наноматериалов на основе гидроксиэтилцеллюлозы и углеродных нанотрубок в магнитном поле и без него. Методом поляризационной микроскопии изучена структура плёнок ГЭЦ/УНТ, полученных в магнитном поле и вне поля. Обнаружено, что полученные плёнки являются анизотропными, что связано с образованием жидкокристаллической фазы при испарении растворителя из раствора. Методом сканирующей электронной микроскопии изучена морфология плёнок ГЭЦ/УНТ, полученных в магнитном поле и вне поля. Показано, что наложение магнитного поля приводит к ориентации УНТ в пленках. Изучена равновесная сорбция паров воды плёнками ГЭЦ/УНТ. Обнаружено, что плёнки, содержащие УНТ, сорбируют меньше воды, чем плёнки без УНТ. Плёнки ГЭЦ/УНТ, полученные в магнитном поле, сорбируют меньше воды, чем плёнки, полученные вне поля. С увеличением содержания УНТ в плёнках наблюдается понижение изотерм сорбции, что может быть связано с дополнительной ориентацией УНТ в магнитном поле и уплотнением структуры плёнок. Рассчитаны разности химических потенциалов Δμ1 и разности химических потенциалов Δμ2, а также средние удельные энергии Гиббса набухания Δg для плёнок ГЭЦ/УНТ, полученных в магнитном поле и вне поля. Установлено, что разности химических потенциалов Δμ2 и энергии Гиббса взаимодействия плёнок ГЭЦ/УНТ с водой отрицательны во всей исследованной области, что говорит о самопроизвольности протекания процесса сорбции и совместимости воды с полимерной композицией. Отмечается, что введение УНТ в ГЭЦ приводит к увеличению значений энергий Гиббса и Δμ2 для плёнок ГЭЦ/УНТ с водой, что свидетельствует об ухудшении взаимодействия воды с полимерной композицией. Такое наблюдение связывается с уплотнением структуры полимера и с невозможностью УНТ сорбировать пары воды. Методом статической сорбции изучено набухание плёнок ГЭЦ/УНТ, полученных в магнитном поле. Показано, что с увеличением содержания УНТ происходит уменьшение степени набухания. Также наблюдается уменьшение степени набухания при приложении магнитного поля. На основании полученных кинетических кривых набухания рассчитаны коэффициенты диффузии. Обнаружено уменьшение коэффициентов диффузии паров воды для плёнок, полученных вне магнитного поля. Для плёнок, полученных в магнитном поле, наблюдается незначительное увеличение коэффициентов диффузии. / A technique has been developed for producing film composite nanomaterials based on hydroxyethylcellulose and carbon nanotubes in a magnetic field and without it. The structure of HEC/CNT films obtained in a magnetic field and outside the field was studied using polarization microscopy. It was found that the resulting films are anisotropic, which is associated with the formation of a liquid crystalline phase upon evaporation of the solvent from the solution. The morphology of HEC/CNT films obtained in a magnetic field and outside the field was studied using scanning electron microscopy. It has been shown that the application of a magnetic field leads to the orientation of CNTs in films. The equilibrium sorption of water vapor by HEC/CNT films was studied. It was found that films containing CNTs absorb less water than films without CNTs. HEC/CNT films obtained in a magnetic field absorb less water than films obtained outside the field. With an increase in the CNT content in the films, a decrease in the sorption isotherms is observed, which may be due to the additional orientation of the CNTs in the magnetic field and the compaction of the film structure. The chemical potential differences Δμ1 and the chemical potential differences Δμ2, as well as the average specific Gibbs swelling energies Δg for HEC/CNT films obtained in a magnetic field and outside the field, were calculated. It was found that the differences in chemical potentials Δμ2 and the Gibbs energy of interaction between HEC/CNT films and water are negative throughout the entire studied region, which indicates the spontaneous occurrence of the sorption process and the compatibility of water with the polymer composition. It is noted that the introduction of CNTs into HEC leads to an increase in the Gibbs energies and Δμ2 for HEC/CNT films with water, which indicates a deterioration in the interaction of water with the polymer composition. It is noted that the introduction of CNTs into HEC leads to an increase in the Gibbs energies and Δμ2 for HEC/CNT films with water, which indicates a deterioration in the interaction of water with the polymer composition. This observation is associated with compaction of the polymer structure and the inability of CNTs to sorb water vapor. The swelling of HEC/CNT films obtained in a magnetic field was studied using the static sorption method. It has been shown that with increasing CNT content, the degree of swelling decreases. A decrease in the degree of swelling is also observed when a magnetic field is applied. Based on the obtained swelling kinetic curves, diffusion coefficients were calculated. A decrease in the diffusion coefficients of water vapor for fruits and vegetables outside the magnetic field was found. For films produced in a magnetic field, a significant increase in diffusion coefficients is observed.