CZ2000829A3 - Škrobové kompozice zpracovatelné v tavenině - Google Patents
Škrobové kompozice zpracovatelné v tavenině Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2000829A3 CZ2000829A3 CZ2000829A CZ2000829A CZ2000829A3 CZ 2000829 A3 CZ2000829 A3 CZ 2000829A3 CZ 2000829 A CZ2000829 A CZ 2000829A CZ 2000829 A CZ2000829 A CZ 2000829A CZ 2000829 A3 CZ2000829 A3 CZ 2000829A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- starch
- molecular weight
- composition
- high molecular
- polymer
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 237
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 224
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 222
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 215
- 239000000155 melt Substances 0.000 title claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 53
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 28
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 23
- -1 e.g. Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 claims description 51
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 40
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 20
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 8
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 claims description 6
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 5
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 5
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 4
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 3
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 2
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 36
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 abstract description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 12
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 9
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 68
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 55
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 16
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 16
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 12
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 11
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 11
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 11
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 9
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 8
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 8
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 7
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 6
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 5
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 4
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 3
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 3
- 125000002353 D-glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 3
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 235000010356 sorbitol Nutrition 0.000 description 3
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 3
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 3
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 3
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 2
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000286209 Phasianidae Species 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229940100486 rice starch Drugs 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 2
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- LDVVTQMJQSCDMK-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydroxypropan-2-yl formate Chemical compound OCC(CO)OC=O LDVVTQMJQSCDMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 description 1
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 2-(cyclohexen-1-yl)cyclohexan-1-one Chemical compound O=C1CCCCC1C1=CCCCC1 GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 241000416162 Astragalus gummifer Species 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical compound NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 101150065749 Churc1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 229920000569 Gum karaya Polymers 0.000 description 1
- 206010021639 Incontinence Diseases 0.000 description 1
- 241000256602 Isoptera Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N N-methylacetamide Chemical compound CNC(C)=O OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 108010064851 Plant Proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 description 1
- 102100038239 Protein Churchill Human genes 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N Raffinose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 241000934878 Sterculia Species 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 229920002359 Tetronic® Polymers 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001615 Tragacanth Polymers 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N UNPD196149 Natural products OC1C(O)C(CO)OC1(CO)OC1C(O)C(O)C(O)C(COC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920013820 alkyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 235000021120 animal protein Nutrition 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 1
- OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N batilol Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCCOCC(O)CO OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005323 carbonate salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000004181 carboxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 1
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 1
- 239000007933 dermal patch Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 description 1
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006242 ethylene acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 235000013410 fast food Nutrition 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000012681 fiber drawing Methods 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000010096 film blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000010097 foam moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 235000013611 frozen food Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 238000010413 gardening Methods 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- YQEMORVAKMFKLG-UHFFFAOYSA-N glycerine monostearate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC(CO)CO YQEMORVAKMFKLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVUQHVRAGMNPLW-UHFFFAOYSA-N glycerol monostearate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO SVUQHVRAGMNPLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013038 hand mixing Methods 0.000 description 1
- TZMQHOJDDMFGQX-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1,1-triol Chemical compound CCCCCC(O)(O)O TZMQHOJDDMFGQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012171 hot beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920013821 hydroxy alkyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical class ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000010829 isocratic elution Methods 0.000 description 1
- 235000010494 karaya gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000231 karaya gum Substances 0.000 description 1
- 229940039371 karaya gum Drugs 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 description 1
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 description 1
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 235000010449 maltitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000000845 maltitol Substances 0.000 description 1
- VQHSOMBJVWLPSR-WUJBLJFYSA-N maltitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]([C@H](O)CO)O[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O VQHSOMBJVWLPSR-WUJBLJFYSA-N 0.000 description 1
- 229940035436 maltitol Drugs 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 229960001855 mannitol Drugs 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- KERBAAIBDHEFDD-UHFFFAOYSA-N n-ethylformamide Chemical compound CCNC=O KERBAAIBDHEFDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 235000021178 picnic Nutrition 0.000 description 1
- 235000021118 plant-derived protein Nutrition 0.000 description 1
- 229920001987 poloxamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 description 1
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 description 1
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 150000007519 polyprotic acids Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N raffinose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 239000003128 rodenticide Substances 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229920006300 shrink film Polymers 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 235000010487 tragacanth Nutrition 0.000 description 1
- 239000000196 tragacanth Substances 0.000 description 1
- 229940116362 tragacanth Drugs 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 description 1
- 235000019871 vegetable fat Nutrition 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 238000002166 wet spinning Methods 0.000 description 1
- 238000004046 wet winding Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Škrobové kompozice obsahují škrob, např. amylopektin, dále
polymer se škrobem kompaktibilní s hmotnostně střední
molekulovou hmotností nejméně 500 000, např.
polyalrylamid, takže tento polymer tvoří účinná provázání
nebo asociace se sousedními molekulami škrobu, a výhodně
obsahují nejméně jednu přísadu pro zlepšení toku taveniny a
zpracovatelnosti taveniny, kterou může být hydroxylový
plastifikátor, plastifikátor neobsahující hydroxylovou skupinu,
ředidlo nebo jejich směs. Tato kompozice je zpracovatelná v
tavenině v běžném zařízení pro zpracování termoplastů,
zvláště je vhodná pro jednosměrně orientované nebo
dvojsměrně orientované způsoby výroby vláken, filmů, pěn a
podobných produktů.
Description
Oblast......techniky
Vynález se týká nové škrobové kompozice, které je v podstatě homogenní a má požadované reologické vlastnosti vhodné pro zpracování tavením v obvyklém zpracovacím zařízení pro termoplasty. Předložená kompozice je zvláště vhodná pro jednosměrně a dvojsměrně orientované tažné procesy.
Dosavadní stav......techniky
Je známé, že molekuly škrobu existují ve dvou formách: v podstatě lineárním amylosovém polymeru a ve vysoce rozvětveném amylopekti novém polymeru. Tyto dvě formy škrobu mají velmi rozdílné vlastnosti, pravděpodobně způsobené snadností asociace hydroxylových skupin mezi různými molekulami. Molekulová struktura amylosy je v podstatě lineární s dvěma až pěti poměrně dlouhými postranními řetězci. Průměrně zahrnuje stupeň polymerace postranních řetězců asi 350 monomerních jednotek. Za podmínek, umožňujících dostatečnou volnost pohybu molekul, především při ředění vhodnými rozpouštědly, a v některých případech při ředění spojeným se zahříváním, se lineární řetězce amylosy mohou orientovat do výhodného paralelního uspořádání takže hydroxylové skupiny na jednom řetězci jsou v těsné blízkosti s hydroxylovými skupinami na sousedních řetězcích. Předpokládá se, že toto uspořádání sousedících molekul amylosy usnadňuje intramolekulární vodíkovou vazbu. Na rozdíl od výše uvedeného, molekulová struktura amylopektinu je vysoce rozvětvená pomocí 1,6-avazeb. Průměrný polymerační stupeň postranních řetězců zahrnuje asi 25 monomerních jednotek. Vzhledem k vysoce rozvětvené struktuře nemají molekuly amylopektinu natolik • ·
volný pohyb, a nemohou se proto tak snadno uspořádat a asociovát.
Pokusy zpracovat přírodní škrob na standardním zařízení a technologií známou v průmyslu plastických hmot jsou známé. Protože přírodní škrob má obecně zrnitou strukturu, je nutné aby byl před tavným procesem obdobným pro termoplastický materiál destrukturalizován a/nebo modifikován. Pro destruktulizaci se škrob obvykle zahřívá nad jeho teplotu měknutí a nad teplotu tání za tlakových podmínek. Za těchto podmínek proběhne tání a rozrušení molekulové struktury škrobových zrn a získá se destrukturalizovaný škrob. K destruktulizaci, oxidaci nebo derivatizaci škrobu je také možné použít chemické nebo enzymatické prostředky.
Modifikované škroby již byly použity k přípravě biodegradovatelných plastických hmot, kdy modifikovaný škrob se mísí jako aditivum nebo jako minoritní přísada s minerálním základem nebo se syntetickými polymery. Nicméně při zpracování samotného modifikovaného škrobu, nebo v případech kdy je hlavní složkou ve směsi s dalšími materiály, pomocí obvyklých způsobů zpracování termoplastů jako je lisování nebo extruze, mají konečné výrobky vysoký výskyt defektů. Navíc bylo zjištěno, že modifikovaný škrob (samotný nebo jako hlavní složka směsi) má nízkou tažnost v roztaveném stavu; vzhledem k tomu nemůže být s úspěchem zpracován jednosměrně a dvojsměrně orientovanými tažnými procesy do formy vláken, filmů, pěn nebo podobných produktů.
Předchozí pokusy vyrobit škrobová vlákna se v zásadě týkala zviákňovacích procesů za mokra. Například koloidní suspenzi škrob/rozpouštědlo je možné extrudovat zvlákňovací tryskou do koagulační lázně. Tento způsob je založen na výrazné tendenci amylosy pro uspořádání a tvorbu významně • ·
uspořádaných agregátů a tím poskytnutí pevností a integrity získaného vlákna. Každé množství amylopektinu se pokládá za nečistotu, která nežádoucím způsobem ovlivňuje zvlákňovací proces a pevnost finálního produktu. Protože je známé, že přírodní škrob obsahuje velký podíl amylopektinu, uvedené dřívější způsoby zahrnují předzpracování přírodního škrobu s cílem získání amylosou-obohaceného podílu požadovaného pro zvlákňovací proces. Stručně řečeno není tento přístup v průmyslovém měřítku ekonomicky vhodný, protože velký podíl (tj. amylopektinový podíl) škrobu se odstraňuje. V současnějších přístupech se přírodní škrob, obvykle mající přirozeně vysoký obsah amylopektinu, spřádá za mokra do vláken. Nicméně vlákna spřádaná za mokra jsou hrubá, a obvykle mají průměry vláken větší než 50 μιτι. Kromě toho, při tomto způsobu se používá velké množství rozpouštědla, což vyžaduje další stupeň zahrnující odstranění rozpouštědla a recyklaci nebo zpracování odpadu. Odkazy na některé zvlákňovací procesy za mokra škrobových vláken zahrnují U.S.Patent č.4,139,699 vydaný 13.února 1979 autorům Hernandez a sp., U.S.Patent č.4,853,168 vydaný 1.srpna 1989 autorům Eden a sp., a
U.S.Patent č. 4,234,480 vydaný 6.ledna 1981 autorům Hernandez a sp .
U.S.Patenty č.5,516,815 a 5,316,578 udělené Buehlerovi a sp., se týkají škrobových kompozic pro přípravu škrobových vláken zvlákňovacím způsobem v tavenině. Roztavená škrobová kompozice se extruduje zvlákňovací tryskou, a získají se tak vlána o průměrech mírně větších než jsou průměry výstupních otvorů zvlákňovací trysky (tj. vzhledem k bobtnacího efektu). Vlékna se pak mechanicky nebo termomechanicky ztenčí v tažném zařízení k redukci průměru vlákna. Hlavní nevýhoda škrobové kompozice podle Buehlera a sp. je v tom, že se nepoužívají polymery o vysoké molekulové hmotnosti, které zvyšují tažnost ·· · ···· · • · · · · · · • * ···· · · · · • · · · 4 · ·· · · ·* škrobových kompozic. Následkem toho škrobové kompozice podle Buehlera a sp. není možné úspěšně prodloužit tak, aby se se docílilo tvorby jemných vláken o průměru 25 pm nebo méně.
Další termoplasticky zpracovatelné škrobové kompozice škrobové kompozice jsou uvedené v U.S.Patentu č.4,900,361 uděleném 8.srpna 1989 autorům Sacheto a sp.; v U.S.Patentu č.5,095,054 uděleném 10.března 1992 autorům Lay a sp.; v U.S.Patentu č. 5,736,586 uděleném 7.dubna 1998 autorům Bastioli a sp.; a v PCT publikaci WO 98/40434 podané autory Hanna a sp., a publikované 14.května 1997. Tyto škrobové kompozice neobsahují polymery o vysoké molekulové hmotnosti nutné pro dosažení požadované tavné viskozity a tavné tažnosti, což jsou kritické parametry charakterizující materiál vhodný k přípravě jemných vláken, tenkých filmů a tenkostěnných pěn.
V oboru tedy existuje potřeba ekonomicky nenáročné kompozice z přírodních zdrojů, která by byla zpracovatelné tavením. Takováto škrobová kompozice zpracovatelná tavením by nevyžadovala odpařování velkých množství rozpouštědel nebo tvorbu velkého podílu odpadu během výroby. Kromě toho by tato škrobová kompozice měla mít reologické vlastnosti vhodné pro obvyklé zařízení pro zpracování plastických hmot.
V oboru se rovněž ukazuje potřeba škrobové kompozice vhodné pro použití v jednosměrně i dvojsměrně orientovaných tažných procesech pro přípravu vláken, filmů, fólií, pěn, tvarovaných výrobků a podobných produktů, které by bylo ekonomicky výhodné a účinné. Specificky by škrobová kompozice měla mít reologické vlastnosti v tavenině vhodné pro jednosměrně nebo dvojsměrně orientované tažné procesy v roztavené fázi které by v podstatě zachovávaly kontinuitu, tj.
• 0 ·· · ···· «··* • · · · · · ···* • · · · · · ··· · · · • · · · · · «··· • · · · ·· «· * · «· průběh bez nadměrných výskytů porušení taveniny nebo dalších defektů.
Podstata.....vynálezu
Vynález se týká škrobových kompozic které jsou zpracovatelné tavením v obvyklém zařízení pro zpracování termoplastů. Konkrétně lze tyto škrobové kompozice úspěšně zpracovat jednosměrně nebo dvojsměrně aplikovanými tažnými procesy a získat tak konečný produkt s dobrou pevností. Navíc má tato škrobová kompozice reologické vlastnosti vhodné pro použití v tažných procesech k dosažení velmi vysokých jednosměrných nebo dvojsmšrných protažení, které obecně nelze docílit jinými způsoby, včetně tryskových nebo mechanických prodlužovacích postupů.
Vynález se týká škrobové kompozice obsahující škrob, polymer který je v podstatě kompatibilní se škrobem a má molekulovou hmotnost dostatečně vysokou k tomu aby se vzájemně propojil nebo asocioval se sousedícími molekulami škrobu, a nejméně jedno aditivum pro zlepšení toku taveniny a zpracovatelnosti taveniny. Zvláště vhodné polymery pro toto použití mají hmotnostně střední molekulovou hmotnost nejméně 500 000. Aditivem může být hydroxylový~p1astifikátor, nehydroxylový-p1astifikátor, ředidlo, nebo jejich směsi.
Škrobové kompozice podle vynálezu mají kombinace pevnosti v tavenině a viskozity v tavenině (smykové a tažné) v takovém požadovaném rozmezí, že jsou mimořádně vhodné pro tažné způsoby v tavenině. Škrobová kompozice podle vynálezu má obvykle smykovou viskozitu v tavenině v rozmezí asi 0,1 až asi 40 Pa.s, tak aby uvedenou kompozici bylo možné míchat, transportovat, nebo zpracovávat dalšími způsoby v obvyklých zařízeních, zahrnujících šnekové extrudéry, mísící nádrže, čerpadla, zvlákňovací trysky a podobně. Škrobová kompozice podle vynálezu je obvykle charakterizovaná zvýšenou tažnou viskozitou v tavenině vyvolanou včleněním vysokomolekulárních polymerů.
Popis.......obrázků na......připojených......nákresech
Na obrázku 1 je znázorněn torzní reometr s příslušenstvím zahrnujícím formovací zařízení používané pro výtlak taveniny pro přípravu jemných škrobových vláken podle vynálezu.
Na obrázku 2 je znázorněn torzní reometr s příslušenstvím používaný pro přípravu sítě škrobových vláken netkanou vazbou.
Na obrázku 3a jsou mikrosnímky z elektronového skanovacího mikroskopu jemných škrobových vláken podle vynálezu znázorněné v měřítku 200 pm.
Na obrázku 3b jsou mikrosnímky z elektronového skanovacího mikroskopu jemných škrobových vláken podle vynálezu znázorněné v měřítku 20 pm.
Podrobný popis vynálezu
Výraz obsahující použitý v tomto textu znamená, že při provedení podle vynálezu je možné použít různé složky, přísady nebo je možném použít různé stupně. Z toho vyplývá, že výraz obsahující je nadřazen restriktivnějšímu pojmu obsahující v zásadě“ a tvořený z.
Výraz vázaná voda znamená vodu která se přirozeně nalézá ve škrobu a je v něm přítomná předtím, než se smísí s ···· ·· · · ·· • · · · · ···· • ···· ···· • · ···· ···· • · · · ·· · · ·· ·· dalšími složkami k přípravě kompozic© podle vynálezu. Výraz volná voda, znamená vodu, která je přidávaná při přípravě kompozic podle vynálezu. Pracovníkovi v oboru bude zřejmé, že jakmile se složky smísí do kompozice, není již dále možné rozlišit původ vody.
Veškeré procentuální údaje, poměry a další vztahy jsou pokud není uvedeno jinak v hmotnostních procentech.
Škrobové kompozice
Přírodní škrob obecně tvoří směs lineární amylosy a rozvětvených D-glúkosových jednotek amylopektinového polymeru. Amylosa Je v podstatě lineární polymer D-glúkosových jednotek spojených (1,4)-a-D vazbami. Amylopektin je vysoce rozvětvený poymer D-glúkosových jednotek spojených (1,4)-a~D vazbami a (1,6)-a-D vazbami v místech rozvětvení. Přirozeně se vyskytující škrob obvykle obsahuje poměrně vysoký obsah amy1opektinu, například kukuřičný škrob (64-80 % amylopektinu) , voskový škrob (93-100 % amylopektinu), rýžový (83-84 % amy1opektinu) a pšeničný (73-83 % amyl opektinu) . Ačkoliv je možné použít všechny druhy škrobů, nejběžnější pro provedení podle vynálezu je použití přirozeně se vyskytujích škrobů ze zemědělských zdrojů kde je možnost dostatečné dodávky, snadno obnovitelné a finančně nenáročné.
Pro použití podle vynálezu jsou vhodné všechny přirozeně se vyskytující nemodifikované a modifikované škroby; škrob je je možné modifikovat fyzikálními, chemickými nebo biologickými způsoby, nebo kombinací těchto způsobů. Výběr nemodifikovaného nebo modifikovaného škrobu může záviset na konečném požadovaném produktu. Pro použití podle vynálezu jsou také vhodné směsi různých škrobů, a stejně tak směsy amylosových • ·· · · ·· · • · · · · ·· · • · ·· · · « · nebo amylopektinových frakcí, které mají požadované rozmezí obsahu amylopektinu. Škrob nebo škrobová směs vhodná pro použiti podle vynálezu má obvykle obsah amylopektinu od asi 20 % do asi 100 %, výhodně od asi 40 % do asi 90 a ještě výhodněji od asi 60 % do asi 80 % hmotnostních škrobu nebo jeho směsí.
Vhodné přirozeně se vyskytující škroby zahrnují, ale nejsou omezené jen na ně, kukuřičný škrob, bramborový škrob, batatový škrob, pšeničný škrob, ságový škrob, tapiokový škrob, rýžový škrob, sojový škrob, marantový škrob, amiokový škrob, škrob z kapradin, lotosový škrob, voskový kukuřičný škrob, a kukuřičný škrob s vysokým obsahem amylosy. Přirozeně se vyskytující škroby, zejména kukuřičný škrob a pšeničný škrob, patří z ekonomických důvodů a z důvodů dostupnosti mezi výhodné škroby.
Fyzikální modifikace škrobu mohou zahrnovat modifikace intramoleku1ární a modifikace intermolekulární. Intramolekulární modifikace zahrnují snížení molekulové hmotnosti a/nebo distribuce molekulové hmotnosti, změny v konformaci polymerního řetězce a podobně. Intermolekulární modifikace zahrnují změny vyvolané tavením a/nebo přeuspořádáním molekul škrobu, snížení krystalinity, velikosti krystalů a velikosti zrn a podobně. Tyto fyzikální modifikace lze docílit přívodem energie (jako je energie tepelná, mechanická, termomechanická , elektromagnetická, ultrazvuková a podobně), tlakem, účinky vlhkosti, frakcionací a podobně.
Chemické modifikace škrobu obvykle zahrnují kyselou nebo alkalickou hydrolýzu a oxidační štěpení řetězce umožňující snížení molekulové hmotnosti a distribuce molekulové hmotnosti. Vhodné sloučeniny pro chemickou modifikaci škrobu zahrnují organické kyseliny jako je kyselina citrónová, kyselina octová , kyselina glykolová a kyselina adipové; anorganické kyseliny jako je kyselina chlorovodíková , kyselina sírová, kyselina dusičné, kyselina fosforečná, kyselina boritá, a parciální sole vícesytných kyselin, například KH2PO4, NaHS04; hydroxidy kovů skupiny la a Ila jako je hydroxid sodný a hydroxid draslený; amoniak; oxidační prostředky jako je peroxid vodíku, benzoylperoxid, persíran amonný, manganistan draselný, hydrogenuhličitan sodný, sole kyseliny chlorné a podobně. Výhodné chemické prostředky podle vynálezu zahrnují persíran amonný, kyselinu sírovou, kyselinu chlorovodíkovou a jejich směsi.
Chemické modifikace mohou také zahrnovat derivatizaci škrobu reakcí jeho OH skupin s alkylenoxidy, nebo s dalšími sloučeninami tvořícími ether—, ester-, uretan-, karbamat-, nebo isokyanato-deri váty. Výhodné chemicky modifikované škroby zahrnují hydroxyalkylové, acetylovaná nebo karbamatové deriváty škrobu nebo jejich směsi. Stupeň substituce chemicky modifikovaného škrobu je výhodně 0,05 až 3,0, výhodně 0,05 až 0,2.
Biologické modifikace škrobu zahrnují bakteriální digesci glycidových vazeb, nebo zahrnují způsoby enzymatické hydrolýzy s použitím enzymů jako je amylasa, amylopektasa a podobně.
Škrob obvykle obsahuje asi 5 % až 16 % hmotnostních vázané vody. Zvláště výhodný obsah vody ve škrobu je je asi 8 % až asi 12 % hmotnostních. Obsah amylosy ve škrobu je obvykle od 0 % do asi 80 %, výhodně od asi 20 % do asi 35 % hmotnostních škrobu.
Přirozený nemodifikovaný škrob má velmi vysokou číselně střední molekulovou hmotnost a široké rozmezí distribuce molekulové hmotnosti (například přirozený škrob má střední molekulovou hmotnost asi 10 000 000 a distribuci molekulové hmotnosti větší než 1000). Střední molekulovou hmotnost škrobu lze snížit v rozsahu požadovaném pro způsob podle vynálezu štěpením řetězce (například oxidačním nebo enzymatickým způsobem), hydrolýzou (katalyzovanou kysele nebo alkalicky), fyzikální/mechanickou degradací (například pomocí termomechanické energie dodávané zařízením pro zpracování) nebo kombinací těchto způsobů. Těmito reakcemi lze také snížit distribuci molekulové hmotnosti škrobu na méně než asi 600, výhodně na méně než asi 300. Další výhoda termomechanických způsobů a oxidačních způsobů spočívá v tom, že umožňují provedení in sítu při zviákňovacích způsobech v tavenině.
Podle jednoho provedení se pro snížení molekulové hmotnosti a distribuce molekulové hmotnosti přírodní škrob hydrolyzuje v přítomnosti kyseliny jako je kyselina chlorovodíkové nebo kyselina sírová. Podle dalšího provedení se prostředek pro štěpení řetězce může včlenit do roztavené kompozice pro rozvlékňování, takže reakce zahrnující štěpení řetězce probíhá v podstatě současně s míšením škrobu s dalšími složkami. Příklady vhodných prostředků pro oxidační štepení řetězce vhodné pro použití podle vynálezu, které však vynález nijak neomezují, zahrnují persíran amonný, peroxid vodíku, chlornanové sole, manganistan draselný, a jejich směsi.
Obvykle se prostředek pro štěpení řetězce přidává v množství účinném ke snížení hmotnostně střední molekulové hmotnosti škrobu na požadované rozmezí. Například bylo zjištěno, že pro jednosměrně nebo dvojsměrně orientované tažné procesy v tavenině by škrob měl mít hmotnostně střední molekulovou hmotnost v rozmezí od asi 1000 do asi 2 000 000, výhodně od asi 1500 do asi 800 000 a ještě výhodněji od asi 2000 do asi
• ·· · · · « · • · ·· ·· ··
500 000. Bylo zjištěno, že kompozice obsahující modifikovaný škrob o výše uvedeném rozmezí molekulové hmotnosti mají vhodnou smykovou viskozitu tím zlepšenou zpracovatelnost v tavenině. Tato zlepšená zpracovatelnost taveniny je zřejmá v menších počtech přerušení procesu (například v menším výskytu přetržení, zrn, defektů, a dalších přerušení procesu) a v lepším vzhledu povrchu a pevnosti produktu.
Kompozice podle vynálezu obvykle obsahuje od asi 20 do asi 99,99 % hmotn., výhodně od asi 30 do asi 95 % hmotn., a ještě výhodněji od asi 50 do asi 85 % hmotn. nemodifikovaného a/nebo modifikovaného škrobu. Uvedená hmotnost škrobu zahrnuje škrob a obsah vody který je ve škrobu přirozeným způsobem obsažený. Je známé, že k dalšímu včlenění vody může dojít použitím polárního rozpouštědla nebo plastifikátorů, a tato voda není zahrnuta v použitém škrobu.
Polymery o vysoké molekulové hmotnosti (dále označované jako vysokomolekulárni polymery) jsou v podstatě se škrobem pro použití podle vynálezu kompatibilní. Molekulová hmotnost vhodného polymeru by měla být dostatečně vysoká k umožnění včlenění a/nebo tvorbě asociací s molekulami škrobu. Uvedený vysoký polymer mívá v podstatě lineární strukturu, i když vhodné pro použití podle vynálezu jsou i polymery s lineárním řetězcem, obsahujícím krátké (C1-C3) větve nebo rozvětvený řetězec mající jednu až tři dlouhé větve. Výraz v podstatě kompatibilní použitý v tomto textu znamená, že při zahřátí nad teplotu měknutí a/nebo tání kompozice uvedený vysoký polymer umožňuje tvorbu v podstatě homogenní směsi se škrobem (tj. při vizuálním hodnocení vzhledu se kompozice jeví transparentní nebo průsvitná).
K hodnocení kompatibility mezi škrobem a polymerem je • tf možné použít Híldebrandův parametr rozpustnosti (5). Obecně se předpokládá, že v zásadě dochází ke kompatibilitě mezi dvěma materiály tehdy, jestliže jejich parametry rozpustnosti mají podobnou hodnotu. Je známé, že voda má hodnotu Svoda 48,0 MPa1/2, což je hodnota nejvyšší mezi obvyklými rozpouštědly a je způsobená pravděpodobně kapacitou vodíkových vazeb vody. Obvyklá hodnota δ pro škrob Je podobná jako pro celulosu (asi 34 MP1/2).
Bez tendencí vázat se teorií se předpokládá, že polymery vhodné pro použití podle vynálezu interagují s molekulami škrobu na molekulární úrovni za tvorby v podstatě kompatibilní směsi. Uvedené interakce zahrnují silné interakce chemického typu jako jsou vodíkové vazby mezi polymerem a škrobem až po pouhá fyzikální propojení mezi nimi. Polymery výhodné pro použití podle vynálezu mají výhodně vysokou molekulovou hmotnost a mají lineární molekulové řetězce.
Vysoce rozvětvené struktury molekuly amylopektinu výhodněji interagují intramolekulárně, díky vzájemné blízkosti rozvětvených řetězců v jedné molekule. Proto se předpokládá, že amylopektinová molekula vykazuje jen slabá nebo neúčinná včlenění/interakce s dalšími molekulami škrobu, zejména s dalšími amy1opektinovými molekulami. Kompatibilita se škrobem umožňuje dokonalé smísení vhodných polymerů a jejích chemickou interakci a/nebo fyzikální vzájemné začlenění s rozvětvenými molekulami amylopektinu, tak aby došlo k vzájemné asociaci molekul amylopektinu přes tyto polymery. Vysokomolekulární polymery umožňují současnou interakci/vč1enění s několika molekulami škrobu. To znamená, že tyto vysokomoleku1ární polymery působí jako spojovací sloučeniny pro molekuly škrobu. Tato funkce vysokomolekulárních polymerů pro tvorbu spojovací vazby je zvláště významná u škrobů o vysokém obsahu amylopektinu. Začlenšní/a nebo asociace mezi škrobem a
polymery zvyšuje tažnost v tavenině škrobové kompozice jakou je kompozice vhodná pro tažné procesy. V jednom provedení bylo zjištěno, že u takovéto kompozice lze docílit jednosměrným prodlužovacím procesem velmi vysoký poměr protažení (větší než 1000).
K dosažení účinného včlenění a/nebo asociací s molekulami škrobu je vhodné, aby vysokomolekulární polymer měl hmotnostně střední molekulovou hmotnost nejméně 500 000. Obvykle je hmotnostně střední molekulová hmotnost v rozmezí od asi 500 000 do asi 25 000 000, výhodně od asi 800 000 do asi 22 000 000, ještě výhodněji je v rozmezí od asi 1 000 000 do asi
000 000 a nejvýhodněji je v rozmezí od asi 2 000 000 do asi 15 000 000. Tyto polymery o vysoké molekulové hmotnosti Jsou výhodné z hlediska jejich schopnosti současné interakce s několika molekulami škrobu čímž dochází ke zvýšení tažní viskozity taveniny a snížení možností přerušení taveniny.
Vhodné vysokomolekulární polymery mají hodnotu Spolymeru takovou, že rozdíl mezi hodnotami δ škrobu a polymeru je menší než asi 10 MPa1/2, výhodné je menší než asi 5 MP1/2, a ještě výhodněji je menší než asi 3 MPa1/2. Příklady těchto vysokomelekulárních polymerů, které však vynález nijak neomezují, zahrnují polyakrylamíd a jeho deriváty jako je karboxylem-modifikovaný polyakrylamid; akrylové polymery a kopolymery zahrnující kyselinu polyakrylovou, kyselinu polymethakrylovou a jejich parciální estery; vinylpolymery zahrnující polyvinylalkoho!, polyvinylacetat, polyvinylpyrroli don, polyethylenvinylacetat, polyethy1eni min a podobné; polyamidy; polyalkylenoxidy jako je polyethylenoxid, polypropylenoxid, polyethylenpropylenoxid, a jejich směsi.
Pro použití podle vynálezu jsou vhodné rovněž kopolymery připravené ze směsi monomerů, vybraných z kterýchkoli výše
uvedených polymerů. Další příklady vysokomolekulárních polymerů zahrnují polysacharidy rozpustné ve vodě jako jsou alginaty, karagény, pektin a jeho deriváty, chitin a jeho deriváty, a podobně; gumy, jako je guarová guma, xanthumová guma, agar, arabská guma, karaya guma , tragant, rohovníková guma, a podobné gumy; ve vodě rozpustné deriváty celulosy jako je alky1 celulosa, hydroxyalkylcelulosa, karboxy!akylcelulosa a podobně; a jejich směsi.
Některé polymery (například kyselina polyakry1ová, kyselina polymethakrylové) nejsou obecně dostupné v uvedeném rozmezí vysokých molekulových hmotností (tj.500 000 nebo výše). K těmto polymerům je možné přidat malý podíl zesítovacích prostředků tvořících za tvorby rozvětvených polymerů o vhodné molekulové hmotnosti pro použití podle vynálezu.
Vysokomolekulární polymer se přidává ke kompozici podle vynálezu v množství, které vyvolá zřetelnou redukci přetržení taveniny a kapilárního přerušení vláken během zviákňovacího procesu, takže při tomto zvlákňování v tavenině lze získávat v podstatě kontinuální vlákna mající poměrně konzistentní průměr. Obvykle jsou tyto polymery zastoupené v kompozici v rozmezí od asi 0,001 do asi 10 % (hmotn.), výhodně od asi 0,005 do asi 5 % (hmotn.), ještě výhodněji od asi 0,01 do asi 1 % (hmotn.), a nejvýhodněji od asi 0,05 do asi 0,5 (hmotn.). Překvapující je zjištění, že poměrně nízká koncentrace těchto polymerů významně zlepšuje protažitelnost v tavenině škrobové kompoz i ce.
Uvedené škrobové kompozice mohou případně obsahovat aditiva podporující tok taveniny a zejména protažitelnost kompozice za podmínek tavného zpracování. Tato aditiva mohou působit jako plastifikátory a/nebo ředidla pro snížení smykové ···« ·· ·· · · ·· • ···· · · · • · « · · · w · • · ···· ··« • · · · ·· ·· ·· · · viskozity taveniny škrobové kompozice. Plastifikátory se přidávají ke kompozici podle vynálezu v množství účinném pro zlepšení toku a tím zpracovatelnosti taveniny. Tyto plastifikátory mohou také zlepšovat flexibilitu konečných produktů, což jak se předpokládá Je způsobeno snížením teploty skelného přechodu kompozice plastifikátorem. Výhodně by se měly používat takové plastifikátory, které jsou v podstatě kompatibilní s polymerními složkami podle vynálezu, tak aby tyto plastifikátory mohly účinně modifikovat vlastnosti kompozice. Výraz použitý v tomto textu v podstatě kompatibilní znamená, že při zahřátí kompozice nad teplotu měknutí nebo nad teplotu tání, plastifikátor umožňuje se škrobem tvorbu v podstatě homogenní směsi (tj. při vizuálním pozorování se kompozice jeví jako transparentní nebo průsvitná).
Jako hydroxylové plastifikátory vhodné pro použití podle vynálezu jsou organické sloučeniny obsahující nejméně jednu hydroxylovou skupinu, výhodně je to polyol. Bez vazby na teorii se předpokládá, že hydroxylové skupiny plastifikátoru zvyšují kompatibilitu tvorbou vodíkových vazeb s matricovým škrobovým materiálem. Příklady vhodných hydroxylových pláštifikátorů, které však vynález nijak neomezují, zahrnují cukry jako je glukosa, sacharosa, fruktosa, rafinóza, maltodextrosa, galaktosa, xylosa, maltosa, laktosa, mannosa, erythrosa, glycerol a pentaerythritol; alkoholové cukry jako je erythritol, xylitol, maltitol, mannitol a sorbitol; polyoly jako je ethyleng1ykol, propylenglykol, dipropyleng1ykol, buty1eng1ykol, hexantriol a ppodobně a Jejich polymery; a jejich směsi.
Pro použití podle vynálezu jako hydroxylové plastifikátory jsou vhodné rovněž poloxomery (blokové
• · · · · · · • · · · · · · · kopolymery polyoxyethylen/polyoxypropylen) a poloxaminy (polyoxyethylen/polyoxypropylen blokové kopolymery ethylendiaminu). Vhodné poloxomery obsahují blokové kopolymery polyoxyethylen/polyoxypropylen majících následující strukturu:
HO-(CH2-CH2-O)x-(CHCH3-CH2-0)y-(CH2”CH2-0)z-OH kde x znamená číslo v rozmezí od asi 2 do asi 40, y znamená číslo v rozmezí od asi 10 do asi 50, a z znamená číslo v rozmezí od asi 2 do asi 40, kde výhodně x a z znamenají stejné číslo. Tyto kopolymery jsou dostupné jako PluronicR u firmy BASF Corp., Parsippany, NJ. Vhodné poloxamery a polxaminy jsou dostupné JAKO SynperonicR u firmy ICI Chemicals, Wilmington, DE, nebo jako TetronicR u firmy BASF Corp., Parsippany, NJ.
Nehydroxylováné plastifikátory vhodné pro použití podle vynálezu jsou také další organické sloučeniny tvořící vodíkové vazby které neobsahují hydroxylovou skupinu, které zahrnují močovinu a deriváty močoviny; anhydridy alkoholových cukrů jako je sorbitan; živočišné proteiny jako je želatina; rostlinné proteiny jako protein ze slunečnicových semen, sojových bobů a bavlníkových semen. Všechny uvedené plastifikátory lze použít samotné nebo lze použít jejich směsi.
Obvykle je hydroxylový plastifikátor obsažen ve škrobové kompozici v množství od asi 1 % (hmotn.) do asi 70 % (hmotn.), výhodněji v množství od asi 2 % (hmotn.) do asi 60 % (hmotn.), a nejvýhodněji od asi 3 % (hmotn.) do asi 40 % hmotnostních. Nehydroxylovaný plastifikátor je obvykle obsažený ve škrobové kompozici v množství od asi 0,1 % (hmotn.) do asi 70 % • 4 4 · » 4 * 4444 4444 ••44 4 « · 4 ·· ·· 444 «4 4 • 44 4 4 44 4
4 4 4 44 44 44 44 (hmotn.), výhodně od asi 2 % (hmotn.) do asi 50 % (hmotn.), a ještě výhodněji v množství od asi 3 % do asi 40 % hmotnostních.
V jednom provedení vynálezu se používá směs hydroxylováných a nehydroxylováných plastífikátorů, kde hydroxylováné plastifikátory zahrnují cukry jako je sacharosa, fruktosa a sorbitol a nehydroxylováné plastifikátory zahrnují močovinu a deriváty močoviny. Bylo zjištěno, že močovina a její deriváty obsažené ve škrobových kompozicích podle vynálezu mají výraznou tendenci ke krystalizaci, což znamená že ke krystalizaci močoviny a jejích derivátů dochází rovněž za podmínek rychlého ochlazení jaké se vyskytuje při netkaném formování, formování vyfukováním, extruzi taveniny, zvlákňování za mokra a podobně. Z tohoto důvodu je možné použít močovinu a deriváty močoviny jako ztužovadla pro modifikování nebo řízení ztužovací rychlosti škrobové kompozice podle vynálezu. Ve výhodném provedení se ke kompozici škrob/polymer přidá směs sacharosy a močoviny v množství účinné, k dosažení požadované zpracovatelnosti taveniny a požadované ztužovací rychlosti..
Ke škrobovým kompozicím podle vynálezu je možné přidat k úpravě smykové viskozity taveniny a zvýšení schopnosti zvláknění škrobových kompozic ředidla, jako polární ředidla. Obecně smyková viskozita taveniny nelineárně klesá se zvyšováním obsahu ředidla. Obvykle se ředidlo přidává v množství vztaženém na celkovou hmotnost kompozice od asi 5 % (hmotn.) do asi 60 % (hmotn.), výhodně v množství od asi 7 % (hmotn.) do asi 50 % (hmotn.) a ještě výhodněji v množství od asi 10 % (hmotn.) do asi 30 % hmotnostních.
Ředidla vhodná pro použití podle vynálezu zahrnují • ·
polární rozpouštědla mající parametr rozpustnosti δ v rozmezí od asi 19 do asi 48 MPa1/2, výhodně od asi 24 do asi 48 MPa1/2, a ještě výhodněji od asi 28 do asi 48 MPa1/2. Příklady těchto ředidel zahrnují, ale nejsou omezeny jen na ně, vodu, C1-C18 alkoholy s přímým nebo rozvětveným řetězcem, DMSO (dimethylsulfoxid), formamid a jeho deriváty jako je N-methylformamid, N-ethylformamid, acetamid a jeho deriváty jako je methylacetamid, CellosolvR (glykolalkylether) a jeho deriváty jako je butyl-Cel 1 osolvR, benzy1-Cel 1 osolvR,
Cel 1 osolvR-acetat (všechny typy CellosolvuR a jeho derivátů jsou dostupné u firmy J.T.Baker, Phi11 ipsburg, NJ), hydrazin a amoniak. Také je známé, že hodnotu δ směsi rozpouštědel lze určit na základě objemového průměru hodnot δ jednotlivých rozpouštědel. Z toho vyplývá, že míšením rozpouštědel majících hodnoty δ ve výše uvedeném rozmezí (tj. od asi 19 do asi 48 MPa1/2) se získá směs vhodná pro použití podle vynálezu. Například rozpouštědlo připravené smísením DMSO/voda o složení 90/10 obj./obj. by mělo hodnotu δ asi 31,5; tento rozpouštědlový systém by tedy byl vhodný pro použití podle vyná1ezu.
Bylo také zjištěno, že polární rozpouštědla schopná tvořit vodíkové vazby jsou pro snížení viskozity taveniny kompozice více účinná. Tím menší množství polárního je dostačující pro úpravu viskozity na požadované rozmezí pro zvlékňovací proces taveniny. Použití sníženého množství polárního rozpouštědla tím také poskytuje další výhodu spočívají v tom, že dochází k redukci potřeby zařadit odpařovací stupeň a to buď během nebo po zpracování taveniny, což vede k výhodám z hlediska nákladů, jako je nižší spotřeba energie a nižší náklady na regeneraci rozpouštědel, rovněž jako k nižším nákladům na uspokojení požadavků z hlediska životního prostředí/regulačních orgánů.
·« «« ·· • · · · · ··· • · · · · · * · ♦ ·· ·
Škrobová kompozic© může případně zahrnovat tekuté nebo těkavé prostředky usnadňující zpracování, působící především jako modifikátory viskozity tavných kompozic. Tento prostředek pro usnadnění zpracování je v podstatě těkavý a odstranitelný během procesu zpracování taveniny, takže ve finálním produktu jsou pouze zbytková/stopová množství tohoto prostředku. Z tohoto důvodu nemohou tyto prostředky nežádoucím způsobem ovlivňovat pevnost, modul a další vlastnosti konečného produktu. Uvedená polární rozpouštědla mohou rovněž působit jako těkavé prostředky usnadňující zpracování. Další příklady těchto prostředků, které však vynález nijak neomezují zahrnují uhličitany jako je hydrogenuhličitan sodný.
Případně je možné do škrobové kompozice pro rozvlákňování včlenit další přísady k modifikaci zpracovatelnosti a/nebo k modifikaci fyzikálních vlastností jako je elasticita, pevnost v tahu a modul konečného produktu. Příklady těchto přísad, které však vynález nijak neomezují, zahrnují oxidační prostředky, prostředky pro zesítění, emulgátory, povrchově aktivní prostředky, oddělovací prostředky, kluzné prostředky a další prostředky usnadňující zpracování, zjasňovací prostředky, antioxidanty, přísady zpomalující hoření, barviva, pigmenty, plniva, proteiny a jejich alkalické soli, giodegradovatelné syntetické polymery, vosky, nízkotající syntetické termoplastické polymery, lepivostní pryskyřice, plniva, pryskyřice pro pevnost za vlhka a jejich směsi. Tyto případné přísady mohou obsažené vzhledem k celkovému množství kompozice v množstvích v rozmezí od asi 0,1 % do asi 70 %, výhodně od asi 1 % do asi 60 %, ještě výhodněji v množství od asi 5 % do asi 50 % a nejvýhodněji v množství od asi 10 % do asi 50 % hmotnostních.
···· • · • fe
Příklady biodegradovatelných syntetických polymerů zahrnují polykaprolakton; polyhydroxyalkanoaty zahrnující polyhydroxybutyraty a polyhydroxyva1eraty ; polylaktidy; a jejich směsi.
Ke zlepšení vlastností toku škrobové kompozice ve způsobech zpracování podle vynálezu je možné dále přidat sloučeniny s kluznými vlastnostmi. Tyto sloučeniny s kluznými vlastnostmi mohou zahrnovat živočišné nebo rostlinné tuky, výhodně v jejich hydrogenované formě, zejména tehdy jestliže jsou při teplotě místnosti v pevné formě. Další kluzné prostředky zahrnují monoglyceridy a diglyceridy a fosfatidy, zejména lecithin. Výhodná kluzná sloučenina pro použití podle vynálezu zahrnuje monoglycerid, glycerolmonostearat.
Jako finančně nenákladná plniva nebo zahuštovadla lze přidávat další aditiva zahrnující anorganické částice jako jsou oxidy hořčíku, hliníku, křemíku a titanu. Kromě nich lze použít další aditiva zahrnující anorganické soli včetně solí alkalických kovů, kovů alkalických zemin, fosforečnanových solí atd.
V některých případech může být žádoucí přídavek aditiv závisející na konečném použití produktu. Například v produktech jako je toaletní papír, ručníky pro Jednorázové použití, obličejové stírací prostředky a další podobné prostředky, kde požadovanou vlastností je pevnost za mokra. 2 tohoto důvodu je často žádoucí přídavek zesítovacích prostředků ke škrobovému polymeru, které jsou v oboru známé jako pryskyřice působící pevnost za mokra.
Obecně se různými typy pryskyřic působícími pevnost za mokra zabývá práce zařazená v sérii monografií č.29 TAPPI, Wet
·<
• * « α • - * ·
Strenght in Paper and Paperboard, Technical Association of Pulp and Paper Industry (New York 1965). Nejvhodnější pryskyřice pro pevnost za mokra mají obecně kationický charakter. Bylo zjištěno, že zvláště prospěšné pryskyřice působící pevnost za mokra jsou kationické polyamid-epichlorhydri nové pryskyřice.Vhodné typy těchto pryskyřic jsou popsané v U.S.Patentech č. 3,370,623, vydaném 24.října 1972 a č. 3,772,076 vydaném 13.listopadu 1973, udělených Keimovi, kde oba patenty jsou do tohoto textu včleněny odkazem. Jedním z obchodně dostupných zdrojů vhodné pol yamid-epi chl orhydr inové pryskyřice je firma Wilmingtort, Delawar, která ji prodává pod obchodní značkou KymeneR.
Jako vhodné pro použití jako pryskyřice působící pevnost za mokra se rovněž ukázaly glyoxalové deriváty polyakrylamidově pryskyřice. Tyto pryskyřice jsou popsané v U.S.Patentu č.3,556,932, vydaném 19.ledna 1971 autorům Coscia a sp., a v Patentu č. 3,556,933, vydaném 19.ledna 1971 autorům Williams a sp., kde oba patenty Jsou včleněny do tohoto textu odkazem. Jeden obchodně dostupný zdroj g1yoxalováných polyakrylamidových pryskyřic Je u firmy Cytec Co., Stanford, CT, kde je jedna z těchto pryskyřic dostupná pod obchodní značkou RarezR 631 NC.
Bylo zjištěno, že v případě přidání zesítovacího prostředku jako je ParezR 631NC ke škrobově kompozici podle vynálezu za kyselých podmínek, se kompozice stane nerozpustná ve vodě. To znamená, že rozpustnost ve vodě uvedené kompozice hodnocená zkušebním způsobem dále popsaným je menší než 30 %, výhodně je menší než 20 %, ještě výhodněji je menší než 10 % a nejvýhodněji je menší než 5 %. Produkty, jako jsou vlákna a filmy vyrobené z takovéto kompozice, jsou také nerozpustné ve vodě.
• · · ·
Pro použití podle vynálezu se ukázaly být vhodné ještě další ve vodě rozpustné kationické pryskyřice, jako jsou močovino-formaldehydové a melamino-formaldehydové pryskyřice. Mezi obvyklejší funkční skupiny těchto polyfunkčních pryskyřic patří dusík obsahující skupiny jako jsou aminoskupiny a methylolové skupiny připojené k dusíku. Použitelné ve způsobu podle vynálezu mohou být i polyethyleniminové typy pryskyřic. Kromě toho je možné podle vynálezu použít i pryskyřice s dočasnou pevností za mokra jako jsou CaldasR 10 (vyráběná Japan Carlit) a CoBondR 1000 (vyráběná National Starch and Chemical Company).
Vhodný prostředek pro zesítění pro použití podle vynálezu se přidává ke kompozici v množstvích v rozmezí od asi 0,1 % (hmotn.) do asi 10 % (hmotn.), výhodněji od asi 0,1 % (hmotn.) do asi 3 % hmotnostních.
Reologie škrobových kompozic
Reologické chování zahrnuje významný prvek, pro výběr vhodných materiálů a zařízení pro zpracování/postupů. K reologickému chování škrobových kompozic přispívá mnoho faktorů, které zahrnují množství a typ použitých polymerních složek, molekulovou hmotnost a distribuci molekolové hmotnosti těchto složek, množství a typ aditiv (například plastifikátorů, prostředků pro usnadnění zpracování) a podmínek zpracování jako je teplota, tlak, rychlost deformace, relativní vlhkost, a v případě nenewtonoských materiálů také deformační historie (t j . doba nebo podmínky při kterých již deformace probíhala).
Škrobová kompozice podle vynálezu obvykle obsahuje vysoký pevný podíl (tj. koncentrace nad kritickou koncentraci C*) takže se tvoří dynamicky nebo fluktuačně propojená sít tak, jak molekuly škrobu a molekuly vysokomolekulárního polymeru vzájemně asociují a dočasně disasociují. Tato asociace může mít formu fyzikálních propojení, pomocí van der Walsových sil, nebo chemických interakci jako jsou vodíkové vazby.
Škrobové kompozice podle vynálezu mohou vykazovat chování projevující se mechanickým zpevňováním, tj. že tažná viskozita se zvyšuje se zvyšujícím se napětím nebo deformací. Newtonovská tekutina obvykle vykazuje lineární závislost mezi tlakem/sílou a deformací. To znamená, že newtonovské tekutiny nevykazují mechanické zpevňování. Na druhé straně, nenewtonovské tekutiny mohou vykazovat při vyšší deformaci zvýšení síly (tj.mechanické zpevňování), zatímco při nižší deformaci může být závislost sí1a-deformace stále ještě' 1ineérní (tj. může vykazovat chování podobné newtonovské tekutině).
Deformace které se projeví na tekutém elementu nenewtonovské tekutiny je závislá na jeho dřívějším kinematickém chování, a lze ji vyjádřit jako ε = J s‘(ť) d ť 0
Časová závislost nebo historie deformace se nazývá Henckyho deformace (€H). Pro ideální homogenní, jednosměrně orientované prodloužení, je rychlost deformace každého tekutého elementu rovná deformaci vyvolané vloženým tlakem, Jako jsou tlaky externě aplikované přístrojem, zařízením nebo způsobem výroby. V tomto ideálním případě Henckyho deformace • · přímo odpovídá deformaci vzorku/prodloužení eH = In (L/Lo)
Tato ideální deformační odezva na aplikovaný tlak je často zjištována u newtonovských tekutin.
K vyjádření tažného chování toku se často používá Troutonův poměr (Tr). Troutonův poměr je definován jako poměr mezi tažnou viskozitou (eta®) a smykovou viskozitou (etas),
Tr= ηε(ε·,ί)/ηδ kde tažná viskozita eta® je závislá na deformační rychlosti (e*) a času (t). Pro newtonovskou tekutinu má Troutonův poměr při jednosměrně orientovaném prodlužování konstantní hodnotu 3. U nenewtonovské tekutiny je tažná viskozita závislá ne deformační rychlosti (e*) a čase (t) .
Smyková viskozita (etas) má vztah ke zpracovatelnosti taveniny škrobové kompozice při použití standardních způsobů zpracování polymerů jako je extruze, vyfukování, lisování, vstřikování a podobně. Škrobová kompozice, která má smykovou viskozitu měřenou způsobem pro měření viskozity uvedeným níže menší než asi 30 Pa.s, výhodně od asi 0,1 do asi 10 Pa.s, a ještě výhodněji od asi 1 do asi 8 Pa.s, je vhodná pro zeslabovací způsoby podle vynálezu. Některé škrobové kompozice podle vynálezu mohou mít nižší hodnotu viskozity taveniny, aby mohly být míšeny, dopravovány nebo jinak zpracovávány obvyklými způsoby a zařízeními pro zpracování polymerů, obvykle používanými pro viskózní tekutiny, jako je stacionární mixér s dávkovacím čerpadlem a zvlákňovací tryskou. Smykovou viskozitu škrobové kompozice lze účinně modifikovat • · • · · · molekulovou hmotností a distribuci molekulové hmotnosti škrobu, polymeru o vysoké molekulové hmotnosti a množstvím použitých plastifikátorů a/nebo rozpouštědel. Bylo zjištěno, že účinným způsobem snížení smykové viskozity směsi je snížení střední molekulové hmotnosti škrobu.
Obecně je známé, že smyková viskozita taveniny je vlastností materiálu, vhodnou pro hodnocení zpracovatelnosti materiálu v tavenině v tradičních termoplastických způsobech jako je vstřikování nebo extruze. U obvyklých způsobů zvlákňování termoplastů jako jsou polyolefiny, polyamidy a polyestery existuje mezi těmito termoplasty a jejich směsmi těsná korelace mezi smykovou viskozitou a tažnou viskozitou. Proto se schopnost zvláknění materiálu určuje jednoduše smykovou viskozitou taveniny, i když schopnost zvláknění je řízena především tažnou viskozitou. Tato korelace je zcela robustní, takže v průmyslu výroby vláken se při výběru a formulaci materiálu pro zvlákňování v tavenině spoléhá na smykovou viskozitu taveniny. Tažná viskozita taveniny se jako parametr vhodný pro výběr v průmyslu dosud používala jen zřídka.
Zjištění, že škrobové kompozice podle vynálezu takovouto korelaci mezi smykovou viskozitou a tažnou viskozitou nevykazuje je proto překvapující. Konkrétně při přidání vysokomolekulárního polymeru zvoleného podle vynálezu ke škrobové kompozici zůstává smyková viskozita kompozice relativně nezměněná nebo dokonce mírně klesá. Podle obvyklých znalostí by takováto škrobová kompozice měla vykazovat sníženou zpracovatelnost v tavenině a neměla by být vhodná pro tažné procesy. Nicméně však bylo s překvapením zjištěno, že takováto škrobová kompozice vykazuje významné zvýšení tažné viskozity, a to i při přídavku malého podílu
vysokomolekulárního polymeru. Díky tomu bylo zjištěno, že škrobová kompozice podle vynálezu má zvýšenou protažitelnost taveniny a je vhodná pro tažné způsoby v tavenině (například pro vyfukování, odstředivé způsoby formování, vyfukování filmů, formování pěn a podobné).
Tažná neboli elongační viskozita (etae) má vztah k protaži telnosti kompozice v tavenině a je zvláště důležitá pro tažné způsoby výroby výrobků jako jsou vlákna, fólie nebo pěny. Tažná viskozita zahrnuje tři typ.y deformací:
jednosměrnou neboli jednoduchou tažnou viskozitu, dvousměrnou tažnou viskozitu a čistě smykovou tažnou viskozitu.
Jednosměrná tažná viskozita je důležitá pro jednosměrně orientované tažné procesy jako rozvlákňování, vyfukování a odstředivé formování. Ostatní dva typy tažných viskozit jsou důležité pro dvousměrně orientované tažné nebo formovací procesy při přípravě filmů, pěn, fólií nebo dílů. Bylo zjištěno, že vlastnosti vysokomolekulárních polymerů mají významný vliv na tažnou viskozitu taveniny. Vysokomolekulární polymery vhodné pro zvýšení protažitelnosti škrobové kompozice podle vynálezu v tavenině jsou obvyle vysokomolekulární, v podstatě lineární polymery. Kromě toho, vysokomolekulární polymery, které jsou v podstatě kompatibilní se škrobem jsou nejúčinnější pro zvyšování protažitelnosti škrobových kompozic v tavenině.
Bylo zjištěno, že u škrobových kompozic vhodných pro tažné způsoby se tažná viskozita při přídavku vybraného vysokomolekulárního polymeru ke kompozici zvýší faktorem rovným nejméně 10. Škrobové kompozice podle vynálezu vykazují při přídavku vybraného vysokomolekulárního polymeru zvýšení tažné viskozita o asi 10 až asi 500, výhodně o asi 20 až asi 300, a ještě výhodněji o asi 30 až asi 100.
Také bylo zjištěno, kompozice zpracovatelné tavením podle vynálezu mají obvykle Troutonův poměr nejméně asi 3. Obvykle se Troutonův poměr pohybuje od asi 10 do asi 5000, výhodně od asi 20 do asi 1000 a ještě výhodněji od asi 30 do asi 500 při podmínkách měření 90 °C a 700 s~1.
Jestliže se škrobová kompozice podle vynálezu zpracuje tažným způsobem, poměr protažení, vyjádřený jako (DO 2/D2) , kde Do je průměr vlákna před tažením a D je průměr protaženého vlákna, který lze snadno docílit je větší než 1000. Škrobová kompozice podle vynálezu obvykle umožňuje dosáhnout poměr protažení od asi 100 do asi 10000, výhodně více než asi 1000, ještě výhodněji více než asi 3000 a nejvýhodněji více než asi 5000. Specifičtěji vyjádřeno, škrobová kompozice podle vynálezu má tažnost taveniny dostatečnou k tomu, že taveninu lze rozvláknit na jemná vlákna mající konečný průměr vlákna menší než 50 pm, výhodně méně než 25 pm, ještě výhodněji méně než 15 pm, a ještě výhodněji méně než 10 pm a nejvýhodněji méně než 5 pm.
Jestliže se kompozice podle vynálezu podrobí dvousměrně orientovanému tažnému procesu, zvýšená tažnost kompozice v tavenině umožňuje tavným způsobem vytažení filmů majících konečnou tlouštku hodnocenou jako kaliper menší než 0,8 mil (0,8 . 0,0254 mm), výhodně méně než 0,6 mil, výhodněji méně než 0,4 mil, ještě výhodněji méně než 0,2 mil, a nejvýhodněji méně než 0,1 mil.
Škrobová kompozice podle vynálezu se zpracovává v tekutém stavu, který se obvykle vyskytuje při teplotě nejméně stejné nebo vyšší než je teplota tání. Proto se rozmezí teplot pro zpracování řídí teplotou tání škrobové kompozice, která se • · · · · • · • · ♦ · » • · · • · · stanovuje zkušebním způsobem popsaným níže. Teplota tání škrobové kompozice podle vynálezu se pohybuje od asi 80 do 180 °C, výhodně od asi 85 do asi 160 °C , a ještě výhodněji od asi 90 do asi 140 °C. Je nutné si uvědomit, že některé škrobové kompozice nemusí vykazovat obvyklé chování při hodnocení tání. Výraz teplota tání použitý v tomto textu znamená teplotu nebo rozmezí teplot při kterých nebo nad nimi kompozice taje nebo měkne.
Příklady jednosměrně orientovaných tažných způsobů v vhodných pro uvedené škrobové kompozice zahrnují zvlákňování, vyfukování a odstředivé formování v tavenině. Tyto způsoby jsou podrobně popsané v U.S.Patentu č.4,064,605, vydaném
27.prosince 1977 autorům Akiyama a sp. ; v U.S.Patentu č.4,418,026, vydaném 29.listopadu 1983 autorům Blackie a sp.; v U.S.Patentu č.4,855,179 vydaném 8.srpna 1989 autorům Bourland a sp.; v U.S.Patentu č. 4,909,976 vydaném 20.března 1990 autorům Cuculo a sp.; v U.S.Patentu č.5,145,631 vydaném 8.září 1992 autoru Ježic; v U.S.Patentu č. 5,516,815 vydaném 14.května 1996 autorům Buehler a sp.; a v U.S.Patentu č. 5,342,335 vydaném 30.srpna 1994 autorům Rhim a sp; jejichž popisy jsou do tohoto textu včleněny odkazem. Připravené produkty mohou mít uplatnění jako vzduchové filtry a vodní filtry; filtry pro vysavače; filtry používané v topeništích; obličejové masky; kávové filtry, sáčky na čaj nebo na kávu; materiály pro tepelnou a zvukovou izolaci; netkané prostředky pro sanitární výrobky na jedno použití jako jsou pleny, dámské vložky a prostředky používané při inkontinenci; biodegradovatelné textilní výrobky pro zlepšení absorpce vlhkosti a měkkosti šatstva jako jsou mikrovláknové nebo prodyšné tkaniny; elektrostaticky nabité tkaniny přizpůsobené pro zachycování a odstraňování prachu; výztuže a struktury tvrzených typů papírů jako je balící papír, psací papír, novinový papír, vlnitá lepenka, a struktury pro hedvábné typy papírů jako je toaletní papír, papírové ručníky, ubrousky a stírací kosmetický papír; zdravotnické prostředky jako jsou chirugické tampony, obvazy, bandáže, náplasti na pokožku a vstřebatelné nitě; dentální prostředky jako jsou dentální vlákna na čištění zubů a štětiny pro zubní kartáčky. Uvedená vláknitá struktura může také obsahovat prostředky na absorpci zápachu, repelenty termitů, insekticidy, rodenticidy a podobné prostředky pro specifická použití. Získaný produkt absorbuje vodu a olej a je možné ho využít v čistících smotcích pro odstranění oleje nebo vody nebo k řízené retenci a uvolnění vody v zemědělských a zahradnických aplikacích. Získaná škrobová vlákna nebo vláknité struktury je možné také včlenit do dalších materiálů jako jsou piliny, dřevní buničina, plastické hmoty a beton, za tvorby kompozitních materiálů které lze použít pro stavební účely ve formě stěn, nosníků, lisovaných desek, suchých zdí a podkladových vrstev a stropních vložek; dalších zdravotnických prostředků jako jsou sádrové obvazy, dlahy a medicinální ústní lžičky; a v krbových polenech pro dekorativní účely a/nebo z důvodů hoření.
Reologické chování taveniny škrobové kompozice podle vynálezu je vhodné pro použití této kompozice v obvykle používaných způsobech zpracování termoplastů, které zahrnují dvojsměrně orientované tažné procesy. Při použití škrobových kompozic podle vynálezu, které mají vhodnou smykovou viskozitu taveniny a dvojsměrnou tažnou viskozitu, lze docílit výrazné snížení výskytu trhlin, povrchových defektů a dalšách porušení nebo defektů které přerušují kontinuální proces a poskytují nevyhovující produkty. Tyto způsoby zahrnují vyfukování, extruzí nebo koetruzí vyfukované fólie, formování ve vakuu, tváření za tepla, lisování, přetlačování a vstřikování. Příklady těchto způsobů, aniž
vynález nějakým způsobem omezují, jsou podrobně popsány v U.S.Patentu č.5,405,564 vydaném 11.dubna, autorům Stepto a sp.; v U.S.Patentu č. 5,468,444, vydaném 21.listopadu 1995, autorům Yazaki a sp.; v U.S.Patentu č.5,462,982, vydaném 31.října 1995, autorům Bastioli a sp; jejichž popis je včleněn do tohoto textu odkazem. Výrobky připravované těmito způsoby zahrnují listy, filmy, potahy, vrstvené výrobky, trubky, tyče, vaky a tvarované výrobky (jako jsou lahve, nádoby). Tyto výrobky mají uplatnění jako nákupní tašky, sáčky na potraviny a odpadkové pytle; pytle na uchovávání potravin nebo pro vaření; nádoby na zmrazené potraviny pro použití v mikrovlnných troubách; a ve farmacetických aplikacích jako v tobolkách nebo potazích v léčivech. Fólie mohou být v podstatě průhledné a mohou být použity jako obaly potravin, smršťovací fólie nebo v obálkách s průhledným okénkem. Uvedené fólie je také možné déle zpracovat na levné a biologicky degradovatelné nosiče dalších materiálů jako jsou semena nebo hnojivá. Pro použití ve formě štítků je možné na tyto filmy nebo fólie aplikovat adheziva.
Škrobové kompozice podle vynálezu je také možné zpracovat na pěnovou strukturu řízeným odstraněním těkavých složek (například vody, polárních rozpouštědel). Nicméně pěnící nebo rozpínací prostředky se obecně do těchto struktur včleňují s cílem přípravy pěnových nebo porézních vniřních struktur. Příklady pěnících nebo rozpínacích prostředků zahrnují oxid uhličitý, pentan, a uhličitanové sole jako je hydrogenuhličitan sodný, a to samotný nebo v kombinaci s polymerní kyselinou která má boční karboxylové skupiny (například kyselinou polyakrylovou, kopolymerem ethylen-kyseli na akrylová). Příklady pěnotvorných a tvářecích postupů, které však vynález nijak neomezují, jsou popsané v U.S.Patentu č.5,288,765, vydaném 22.února 1994, autorům • · 41 · · ·« · · ·· • · · ·*·· ···· • · · · · · **·« ···· · · »· · · ··
Bastioli a sp ; v U.S.Patentu č.5,496,895, vydaném 5.března 1996, autorům Chinnaswamy a sp; v U.S.Patentu č.5,705,536, vydaném 6.ledna 1998, autor Tomka; a v U.S.Patentu č.5,736,586, vydaném 7.dubna 1998, autorům Bastioli a sp. ; kde popisy všech uvedených patentů jsou včleněny do tohoto textu odkazem. Získané produkty mohou mít uplatnění ve formě kartónů na vajíčka; pěnových pohárků na horké nápoje; krabiček na pokrmy v restauracích rychlého občerstvení; misek na jídlo; talířů a misek na jedno použití na pikniku nebo večírku; balícího materiálu, jednak ve formě volně sypané výplně a nebo ve formě tvarovaného produktu odpovídajího výrobku (například přepravní obal počítače); tepelně izolačního materiálu; a protihlukových nebo zvukotěsných mater i álů.
Zkušební způsoby
A. Smykové viskozita
Smykové viskozita kompozice se stanoví na rotačním viskozimetru (Mdel DSR 500, vyráběný Rheometrics). Předem zahřátý vzorek kompozice se vnese do válce reometru určeného pro měřený vzorek, a v podstatě se vzorkem naplní (použije se asi 60 gramů vzorku). Válec se udržuje při teplotě 90 °C . Po vnesení vzorku obvykle pronikají bubliny vzduch k povrchu a pro měření tím vznikají potíže. U více viskózních vzorků je možné před započetím zkoušky vzorek stlačit a a vypudit tak z roztaveného vzorku zachycený vzduch. Viskozimetr je programován na lineární nárůst jednosměrného tlaku od 10 dyn/cm do 5000 dyn/cm. Deformace vzorku se měří odporovým tenzometrem. Zdánlivou vizkozitu kompozice lze z tohoto údaje odvodit. Potom se vynese log (zdánlivé smykové viskozity) proti log (smykového poměru) a vyhodnotí se oblast
2
| • | • | • · · · | • ·-· · · |
| • | • | ||
| • | • | • · · · | • · · · |
| • · · | • | • · · · | • · · · |
vyhovující zákonu síly η = Κ γ11'1, kde K je konstanta materiálu a gama je smykový poměr. Smyková viskozita škrobové kompozice podle vynálezu se získá extrapolací na smykový poměr 700 s~1 s použitím uvedeného silového zákona.
B. Tažná viskozita
Tažná viskozita se stanoví na kapilárním reometru (Model Rheograph 2003, vyráběný firmou Geottfert). Měření se provádějí s použitím nástavce s výtokovým otvorem majícím průměr D 0,5 mm a délku 0,25 mm (tj. L/D=0,5). Nástavec se připojí ke spodnímu dnu válce, ve kterém se udržuje zkušební teplota 90 °C. Do válce reometru se vnese předem zahřátá kompozice vzorku, a válec se tímto vzorkem v podstatě naplní. Po vnesení vzorku na povrch obecně pronikají bubliny a vytváří problémy pro zahájení zkoušky. U více viskózních kompozic se před zahájením zkoušky vzorek stlačuje k vypuzení zachyceného vzduchu v roztaveném vzorku. Pohyb pístu se naprogramuje tak, aby tlačil vzorek z válce přes nástavec s výtokovým otvorem zvolenou rychlostí. Tak jak vzorek odtéká z válce otvorem nástavce, vykazuje vzorek pokles tlaku. Zdánlivou viskozitu je možné zjistit z poklesu tlaku a průtokové rychlosti vzorku výtokovým otvorem nástavce. Často je zapotřebí provést různé korekce, které se provedou způsoby v oboru obecně známými. K výpočtu tažné viskozity se použije smykový korekční faktor a Cogswellova rovnice. V tomto popisu je uváděna tažná viskozita při 700 s“1.
Je známé, že tažnou viskozitu lze měřit pomocí nástavce s výtokovým otvorem a s použitím korekčních faktorů způsobem • · popsaným výše. Podrobněji je měření tažné viskozity popsané v práci autorů S.H.Spielberg a sp., The Role of End-Effects no Measurements of Extensional Viscosity in Filament Stretching Rheometers, Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanice, Vol.64, 1996, str.229-267; a v práci autorů Bhattacharay a sp., Uniaxial Extensional Viscosity During Extrusion Cooking from Entrance Pressure Drop Method, Journal of Food Science,
Vol.59, č.1, 1994, str. 221-226; kde obě práce jsou do tohoto textu včleněny odkazem. Také Je známé, že tažnou viskozitu je možné měřit pomocí hyperbolické nebo semihyperbolické formy. Podrobný popis měření tažné viskozity pomocí semihyperbolické formy je uveden v U.S.Patentu č.5,357,784, vydaném 25.října 1994, autor Collier, jehož popis je včleněn do tohoto textu odkazem.
C.Molekulová hmotnost a distribuce molekulové hmotnosti
Hmotnostně střední molekulová hmotnost (Mw) a distribuce molekulové hmotnosti (MWD) škrobu se stanoví gelovou chromatografií (GPC) s použitím kolony se směsným ložem. Zařízení se skládá z následujících částí:
| pumpy | Waters | Model | 600E, |
| řídícího systému | Waters | Model | 600E, |
| zařízení pro | |||
| automatický nástřik | |||
| vzorku | Waters | Model | 717 Plus |
| kol ony | PL gel | 20 pm | směsná kolona |
(molekulová hmotnost gelu je v rozmezí od 1000 do 40 000 000) • · • · délky a vnitřního průměru 7,5 mm, detektoru diferenční refraktometrický
Waters Model 410
GPC program Waters Millenium^ software
Kolona se zkalibruje pomocí standardů dextranu o molekulových hmotnostech 245 000; 350 000; 480 000; 805 000; a 2 285 000. Tyto kalibrační dextranové standardy jsou dostupné u American Polymer Standards Corp., Mentor, OH. Kalibrační standardy se zpracují jejich rozpuštěním v mobilní fázi tak, aby vznikl roztok o koncentraci asi 2 mg/ml. Roztok se nechá v klidu přes noc. Pak se mírně promíchá a zfiltruje se přes filtr spojený s injekční stříkačkou (nylonová membrána 5 pm, Spartan-25 dostupný u VWR), s použitím stříkačky (5 ml, Norm-Ject, dostupné u VWR).
Vzorek škrobu se zpracuje tak, že nejprve se připraví jeho 40% (hmotn.) směs s vodovodní vodou a směs se zahřívá dokud nedojde k želatinizaci. Pak se 1,55 gramů želatinizované směsi přidá k 22 gramům mobilní fáze k přípravě roztoku o koncentraci 3 mg/ml, který se připraví mícháním po dobu 5 minut, směs se umístí do sušárny vyhřáté na 105 °C, vyjme se ze sušárny a následně se ochladí na teplotu místnosti. Pak se roztok zfiltruje pomocí injekční stříkačky a připojeného filtru způsobem popsaným výše.
Zfiltrovaný roztok standardu nebo vzorku se vnese do automatického dávkovacího zařízení, systém se zbaví promytím předcházejících vzorků ve 100 pl injektážní smyčce a zkoušený vzorek se nastříkne na kolonu. Kolona se pak udržuje na teplotě 70 °C. Vzorek eluovaný z kolony se měří proti mobilní fázi v diferenčním refraktometru při 50 °C při citlivosti nastavené na 64. Mobilní fází je DMSO obsahující 0,1 % hmotn. LiBr rozpuštěných v této fázi. Průtok je 1,0 ml/min a použije se isokratický způsob eluce (tj. mobilní fáze je během eluce konstantní). Každý standard a vzorek se analyzuje metodou GPC třikrát a zjistí se průměr z uvedených tří stanovení.
Střední molekulová hmotnost vysokomolekulárního polymeru je uvedena dodavatelem.
D. Termické vlastnosti
Termické vlastnosti škrobových kompozic podle vynálezu se stanoví s použitím přístroje TA Instruments DSC-2910, kalibrovaným na indiový standard, který má podle údajů v literatuře teplotu tání (počátek) 156,6 °C a teplo tání 6,80 kalorií na gram. K měření se použije standardní operační postup pro DSC podle manuálu výrobce. Vzhledem k vývoji těkavých podílů (například vodní páry) ze škrobové kompozice během DSC měření, použije se nádobka o velkém objemu opatřená kruhovým 0 těsněním k zabránění úniku těkavých složek z nádobky. Vzorek a inertní referenční vzorek (obvykle prázdná nádobka) se zahřívají stejnou rychlostí v řízeném prostředí. Když se ve vzorku objeví skutečná nebo pseudofázová změna, DSC zařízení změří tepelný tok do vzorku nebo ze vzorku proti referenčnímu vzorku. Zařízení je spojeno s počítačem pro řízení zkušebních parametrů (například rychlost zahřívání/ch1azení) pro získání, výpočet a oznámení výsledků.
Vzorek se zváží do nádobky a uzavře se 0-kroužkem a krycím víčkem. Obvyklá velikost vzorku je 25-65 miligramů. Uzavřená nádobka se umístí do přístroje a do počítače se zadají následující hodnoty pro termické stanovení:
• · · · · * · ···· • · · · · · ·«·.♦ « · ···· · · · • · · · ·· ·· ·· ··
1. ustalování při 0 °C;
2. 2 minuty při 0 °C ;
3. ohřev na 120 °C rychlostí 10 °C/min;
4. 2 minuty při 120 °C
5. ochlazení na 30 °C rychlostí 10 °C/min;
6. ustalování 24 hodin při teplotě místnosti, kdy nádobka se vzorkem může být z přístroje vyjmuta a umístěna v řízeném prostředí o teplotě 30 °C;
7. umístění nádobky se vzorkem zpět do zařízení a ustalování pří 0 °C ;
8. 2 minuty beze změny;
9. ohřev na 120 °C rychlostí 10 °C/min;
10. 2 minuty při 120 °C;
11. ochlazení na 30 °C rychlostí 10 °C/mín a ustalování; a
12. vyjmutí vzorku.
Počítač vypočte a uvede výsledky termické analýzy ve formě diferenčního teplotního toku (delta H) vůči teplotě nebo času. Obvykle je diferenční teplotní tok standardizován a je uváděn na základě hmotnostních údajů (tj. kal/mg). Jestliže vzorek vykazuje pseudofázový přechod Jako je skelný přechod, diferenční závislost delta H vůči času/teplotě lze využít ke snadnějšímu určení teploty skelného přechodu.
E. Rozpustnost ve vodě
Míšením složek se připraví za zahřívání a míchání vzorek kompozice až vznikne v podstatě homogenní směs. Roztavená kompozice se odlije na tenký film a rozprostře se na Teflonovou1* fólii a ochladí se na teplotu místnosti. Film se pak zcela vysuší (tj. na ve fi 1mu/kompozici není voda) v sušárně při 100 °C. Vysušený film se pak uvede do rovnováhy při teplotě místnosti. Ustálený film se pak rozemele na malé pelety.
Ke stanovení % podílu pevných složek se 2 až 4 gramy rozemletého vzorku vnesou na kovovou misku a zaznamená se celková hmotnost misky se vzorkem. Zvážená miska se pak umístí na 2 hodiny do sušárny vyhřáté na 100 °C, potom se vyjme a ihned se zváží. Podíl pevných složek v % se vypočte nás 1edovně:
(suchá hmotnost mletého vzorku s miskou ~ hmotnost misky) % pevných složek --------------------------------x 100 (první hmotnost rozemletého vzorku s miskou - hmotnost misky)
Ke stanovení rozpustnosti vzorku kompozice se odváží 10 gramů rozemletého vzorku do 250 ml kádinky. Přidá se deionizovaná voda až do celkové hmotnosti 100 gramů. Vzorek a voda se mísí na míchadle 5 minut. Po promíchání se vlijí nejméně 2 ml míchaného vzorku do kyvety pro odstřeEování. Odstředění se provádí 1 hodinu při 20 000 g při 10 °C.
Supernatant se oddělí a odečte se index lomu. Rozpustnost v % se vypočte následujícím způsobem:
(index lomu #) x 1000 % rozpustných pevných složek = --------------------% pevných podílů
F. Tlouštka filmu hodnocená jako kaliper
Před hodnocením se film ustaluje při relativní vlhkosti 48 % - 50 % a při teplotě 22 °C až 24 °C dokud obsah vlhkosti není asi 5 X až asi 16 Vlhkost se stanoví pomocí TGA (termogravimetrická analýza). Pro uvedenou termografickou analýzu se použije přístroj přístroj ΤΘΑ2950 Termogravimetric Analyzer dostupný u firmy TA Instruments. Do TGA nádobky se odváží asi 20 mg vzorku. Potom se podle instrukcí výrobce vzorek a nádobka umístí do přístrojové jednotky a teplota se začne zvyšovat rychlostí 10 °C/min na 250 °C. Obsah vlhkosti v % ve vzorku se vypočte z úbytku hmotnosti a z počáteční hmotnosti následujícím způsobem:
výchozí hmotnost - hmotnost @ 250°C výchozí hmotnost
Ustálené vzorky se nařežou na velikost větší než je velikost přítlačného ramena k měření kaliperu. Přítlačné rameno které se použije má kruhový tvar o ploše 3,14 čtverečních palců.
Vzorek se umístí na horizontlní plochý povrch a sevře se mezi tento plochý povrch a přítlačné rameno mající
horizontální zátěžový povrch, kde tento zátěžový povrch ramena má kruhovou plochu asi 3,14 čtverečních palců a vyvíjí na vzorek plášťový tlak asi 15 g/cm2 (0,21 psi). Kaliper je výraz pro vzniklou štěrbinu mezi plochým povrchem a povrchem zátěžového ramena. Tato měření lze provést pomocí přístroje VIR Electronic Thickness Tester Model II, který je dostupný u firmy Thwing-Albert, Philadelphie, Pa. Měření kaliperu se opakuje a zaznamená nejméně pětkrát. Výsledky se uvádějí v mil .
Součet výsledků odečtů v kaliperovém testu se dělí počtem odečtů. Výsledek je uveden v mil.
Přikladv.......provedení.......vynálezu
V příkladech byly použity následující materiály:
Crystal OumR je modifikovaný škrob mající hmotnostně střední molekulovou hmotnost 100 000; NadexR je modifikovaný škrob mající hmotnostně střední molekulovou hmotnost 2000; a Instant-N OilR je modifikovaný škrob mající hmotnostně střední molekulovou hmotnost 800 000; všechny tyto prostředky jsou dostupné u firmy National Starch and Cheicals Corp., Bridgewater, NJ.
SuperflocR A-130 je karboxylováný polyakrylamid o hmotnostně střední molekulové hmotnosti 12 000 000 až 14 000 000, který je dostupný u firmy Cytec Co., Stamford,CT.
Neiontové polyakrylamidy PAM-a a PAM-b mají příslušné hmotnostně střední molekulové hmotnosti okolo 15 000 000 a 5 000 000 až 6 000 000 a jsou dostupné u firmy Scientific Polymer Products, lne., Ontario, NY.
»« # * > · · 1 » · ·«
Polyethylenimin o hmotnostně střední molekulové hmotnosti 750 000 je dostupný u firmy Aldrich Chemical Co., Milwaukee,
WI .
ParezR 631 NC je glyoxylovaný polyakrylamid o nízké molekulové hmotnosti, a ParezR 802 je nízkomolekulární glyoxylovaná močovinové pryskyřice, které jsou obě dostupné u firmy Cytec Co., Stamford, CT.
PluronicR F87 je neiontový poloxomer dostupný u firmy BASF corp., Parsippany, NJ.
Močovina, sacharosa a glyoxal (v 40% roztoku ve vodě) jsou dostupné u firmy Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI.
Příklad 1
Kompozice podle vynálezu zpracovatelná v tavenině se připraví smísením 45 % škrobu (hmotn.) (Crystal Gum), 40,5 % (hmotn.) močoviny, 4,5 % (sacharosy) a 9,8 % (hmotn.) volné vody, a směs se ručně se promísí tak aby vznikla kaše. Polyakrylamid (PAM-a, Mw=15 000 000) se rozpustí ve vodě a získá se tak vodný roztok PAM. Ke kaši se přidá alikvotní podíl roztoku polymer/voda. Voda v kaši se pak se pak odpařuje tak dlouho, až obsah polyakrylamidu v konečné směsi dosáhne 0,2 % hmotnostních.
Tato kompozice má smykovou viskozitu 0,65 Pa.s a tažnou viskozitu 1863,2 Pa.s při 700 s~1 a 90 °C.
Srovnávací příklad 1b * · ·«·« · τ · * · ·· · * · » » t » * * ···· « · · •·· * ·· «· ··
Připraví se srovnávací škrobová kompozice podle příkladu s tím, že ke kompozici se nepřidá žádný polyakrylamid. Tato kompozice má smykovou viskozitu 1,35 Pa.s a tažnou viskozitu 43,02 Pa.s při 700 s 1 a 90 °C. Z příkladu 1 a srovnávacího příkladu 1b je zřejmé, že přídavek malého množství vysokomolekulárního polymeru sníží mírně smykovou viskozitu a významně zvýší tažnou viskozitu.
Příklad 2
Kompozice zpracovatelná v tavenině se připraví smísením 50 % (hmotn.) škrobu (Crystal Gum),, 30 % (hmotn.) močoviny,
1,5 % sacharosy, a 18,5 % (hmotn.) volné vody a směs se ručně promísí tak, aby vznikla kaše. Ve vodě se rozpustí polyakrylamid (Superfloc A-130, Mw=12-14 000 000) a získá se vodný roztok PAM. Ke kaši se přidá alikvotní podíl roztoku voda/polymer. Voda v kaši se pak odpařuje tak dlouho, až obsah polyakrylamidu v konečné směsi v hmotnostních procentech dosáhne 0,003 %.
Tato kompozice má smykovou viskozitu 1,12 Pa.s a tažnou viskozitu 46,0 Pa.s při 700 s~1 a 90 °C.
Srovnávací příklad 2b
Připraví se srovnávací škrobová kompozice podle příkladu s tím, že ke kompozici se nepřidá žádný polyakrylamid. Tato kompozice má smykovou viskozitu 1,23 Pa.s a tažnou viskozitu 0,69 Pa.s při 700 s ”1 a 90 °C. Z příkladu 1 a srovnávacího příkladu 1b je zřejmé, že přídavek malého množství vysokomoleku1árního polymeru sníží mírně smykovou viskozitu a významně zvýší tažnou viskozitu.
• «·* · *· ·· ·· ·· · ··»· ··«· • · 9*99 « * » • · · · ♦ · 9 · φ < · • 9 9 9 9 9 9 9 99
999 * Φ· «* « · ·<·
Příklad 3
Ke zpracování kompozice podle příkladu 1 se použije torzní reometr s uspořádáním pro vyfukování taveniny. Torzní reometr je znázorněný na obrázku 1. Sestava torzního reometru 100 zahrnuje hnací jednotku 110 (Model Rheocord 90 dostupný u firmy Haake GmbH), válec 120, který je rozdělený na čtyři teplotní zóny 122. 124. 126, a .1.2.8, napájecí kanál ..1...2...1., 3 uspořádání pro zvlákňování taveniny 130. K hnací jednotce 110 jsou připojené dva šnekové elementy 160 (model TW100 firmy Haake GmbH), které jsou vedeny válcem 120. Ke konci válce je přes čerpadlo 140 připojené uspořádání pro vyfukování taveniny široké šest palců (obchodně dostupné u JM Laboratories,
Dawsonville, GA) . Toto uspořádání zahrnuje zvlákňovací talíř, obsahující otvory průměru 0,015'' (0,0381 cm) v počtu 52 otvorů na jeden palec délky, obklopené 0,02'' širokými vzduchovými kanály ..1...5.2., pomocí kterých vzduch o veliké rychlosti sráží extrudovaná vlákna pod zvlákňovací talíř. Tok vzduchu tak současně vyfukuje vlákna ze zvlákňovacího systému a současně vlákna zeslabuje.
Smísením 45 % (hmotn.) škrobu (Crystal Gum), 0,2 % (hmotn.) polyakrylamidu (PAM-a), 40,5 % (hmotn.) močoviny,
4,5 % (hmotn.) sacharosy a 9,8 % (hmotn.) vody se připraví (způsobem podle příkladu 1) směs pro další zpracování. Směs se zavádí spádově přes napájecí kanál 121 do torzního reometru.
Torzní reometr a tvarovací uspořádání se nastaví následovně:
teplota ve válci
| zóna | 122 | 70 | OC |
| zóna | 124 | 90 | °C |
| zóna | 126 | 90 | oc |
| zóna 128 | 90 °C |
| krůt | 100 ot/min |
| formovací teplota | 126,7 °C |
| teplota vzduchu | 126,7 °C |
| tlak vzduchu | 35 psi |
| čerpad1 o | 40 ot/min |
| Směs je vedena z | extrudéru přes č |
pro vyfukování taveniny. Získaná zeslabená vlákna (nebo jemná vlákna) podle vynálezu mají průměry vláken v rozmezí od 8 do 40 pm.
Je třeba poznamenat, že hmotnostní procenta škrobu v kompozici zpracovatelné v tavenině zahrnují hmotnost škrobu a hmotnost vázané vody (kde škrob obsahuje průměrně asi 8 % hmotn. vody). Je také nutné si uvědomit, že takto připravené kompozice se používají pro jednosměrně orientované a dvojsměrmě orientované tažné procesy. Nicméně většina vody se během zpracování v tavenině ztrácí a ve výsledném škrobovém vléknu, filmu nebo podobném produktu je již vody jen málo nebo žádné. Výsledný produkt však přesto obsahuje určité množství vázané vody (pravděpodobně absorpcí vlhkostí z okolního prostředí). Proto je vhodnější složení výsledného produktu vyjadřovat vzhledem na jeho pevné složky, počítané na bezvodý pevný podíl. Například k přepočtu na pevnou vysušenou látku kompozice pro přípravu vlákna podle příkladu 3, se z celkového složení odečte 9,8 % hmotn. volné vody a ze škrobu 8 % hmotn. vázané vody a zbývající podíl pevných složek se normalizuje na obsah 100 %. Kompozice pro zvláknění podle příkladu 3 počítaná na vysušené složky obsahuje 47,8 % (hmotn.) pevného škrobu (bez vázané vody), 0,23 % (hmotn.) polyakrylamidu, 46,8 % (hmotn.) močoviny a 5,2 % (hmotn.) sacharosy.
• · · · * ·· « • · · · ·· · ·
Příklad 4
Kompozice podle příkladu 2 se zpracuje vyfukováním z taveniny do jemných vláken podle vynálezu. Na obrázku 3a jsou mikrosnímky z rastrovacího elektronového mikroskopu znázorňující škrobová vlákna vyrobená z kompozice podle příkladu 2 způsobem popsaným v příkladu 3 v měřítku 200 pm.
Na obrázku 3b jsou mikrosnímky z rastrovacího elektronového mikroskopu stejných škrobových vláken v měřítku 20 pm. Z obou záznamů je zřejmé, že škrobová vlákna podle příkladu 4 mají významně konzistentní průměr vlékna asi 5 pm.
Příklad 5 gramů škrobu (Crystal Gum, Mw=100 000) a 15 gramů vody se za ručního promíchávání mísí při 80 °C až vznikne v podstatě homogenní směs nebo směs želatinizuje. Ve vodě se rozpustí polymer o vysoké molekulové hmotnosti (PAM-a,
Mw=15 000 000) a získá se tak roztok PAM o známé koncentraci. Ke směsi škrob/voda se přidá alikvotní podíl roztoku polymer/voda tak, že v celé směsi je obsaženo 0,006 g PAM-a. Celá směs se pak zahřívá k odpaření vody až na hmotnost konečné směsi (škrob, PAM-a a voda) 30 g. Tato směs subjektivně vykazuje protažitelnost vhodnou pro přípravu vláken.
Příklady 6-8
Směsi škrobu (Crystal Gum), vysokomolekulárního polymeru a vody se připraví stejným způsobem jaký je popsaný v příkladu 5. Konečné složení těchto směsí je uvedeno níže.
• · · ·
| molekulová hmotnost | příklad | ||
| 6 7 | 8 | ||
| škrob Crystal Gum | 100 000 hmotn.% | 49,99 49,99 | 46,92 |
| póly- Superfloc | 12 - | ||
| akrylamid A-130 | 14 000 000 hmotn.% | 0,02 | |
| PAM-b | 5 - | 0,02 | |
| 6 000 000 hmotn.% | |||
| polyethyleni min | 750 000 hmotn.% | 6,17 | |
| voda | hmotn.% | 49,99 49,99 | 46,91 |
Uvedené kompozice podle vynálezu mají vhodnou subjektivně posuzovanou protažitelnost taveniny vhodnou pro tažný způsob přípravy vláken.
Příklady 9-11
Následující kompozice se připraví způsobem uvedeným v příkladu 1.
| molekulová hmotnost | příklad 9 | 10 | 1 1 | |||
| škrob | Crystal | Gum 100 000 | hmotn.% | 41,54 | 20,77 | 20,77 |
| Nadex | 2000 | hmotn.% | 20,77 | |||
| Instant· | ~n Oil 800 000 | hmotn.% | 20,77 | |||
| poly- akrylami d | PAM-a | 15 000 000 | hmotn.% | 0,08 | 0,08 | 0,08 |
| močovina | hmotn.% | 6,23 | 6,23 | 6,23 | ||
| sacharosa | hmotn.% | 6,23 | 6,23 | 6,23 | ||
| Pařez 631 | NC | hmotn.% | 1,04 | 1,04 | 1 , 04 | |
| voda | hmotn.% | 44,88 | 44,88 | 44,88 |
Uvedené kompozice podle vynálezu mají předpoklad vhodné protažitelnosti taveniny pro tažný způsob přípravy vláken. V případě úpravy pH vody na hodnotu pH asi 2 je předpoklad, že získaná vlákna budou mít rozpustnost ve vodě stanovenou výše uvedeným způsobwem menší než 30 %.
Příklad 12
Kompozice zpracovatelná tavením se připraví smísením 45 % (hmotn.) škrobu (Crystal Gum), 0,2 % (hmotn.) polyakrylamidu (PAM-a), 40,5 % (hmotn.) močoviny, 4,5 % (hmotn.) sacharosy a
9,8 % (hmotn.) vody za získání kaše. Tato kompozice se zpracuje vyfukováním taveniny do jemných vláken s použitím torzního reometru znázorněného na obrázku 1 způsobem popsaným v příkladu 3 s tím rozdílem, že směs se do torzního reometru dávkuje. Torzní reometr a formovací uspořádání se nastaví • · · · • « 4 » · · ( následujícím způsobem:
teplota ve válci
| zóna 122 | 70 °C |
| zóna 124 | 90 °C |
| zóna 126 | 90 °C |
| zóna 128 | 90 °C |
| krůt | 140 ot/min |
| rychlost dávkování | 16 g/min |
| formovací teplota | 137,8 °C |
| teplota vzduchu | 137,8 °C |
| tlak vzduchu | 50 psi |
čerpadlo 40 ot/min
Získané protažená vlákna (nebo jemná vlákna) podle vynálezu mají průměry vláken v rozmezí od 10 do 30 μιη. Tato vlákna se pak vzdušně uloží na formovací tkanivo pro přípravu papíru jak je uvedeno v U.S.Patentu č. 4,637,859, přičemž tkaniva podle U.S.Patentů č.5,672,248, č.5,672,248, 5,21 1,815 a 5,098,519 byla také posouzena jako vhodná pro uvedený účel, a všechny uvedené uvedené patenty jsou včleněny do tohoto textu odkazem.
Příklad 13
Získané vzdušně ložené pletivo podle příkladu 12 se hodnotí z hlediska schopnosti absorbovat olej. Na pletivo a na obchodně dostupný papírový ručník se vnese kapka obchodně dostupného motorového oleje (třídy SAE 20 podle Society of Automobile Engineers' designation) pro srovnání absorpce • ·
oleje. Ve srovnání s obchodně dostupným papírovým ručníkem vykazuje pletivo zlepšenou absorpci oleje v následujících aspektech: 1) pletivo absorbuje olej rychleji než obchodně dostupný ručník což se projevuje kratší dobou prodlení na povrchu pletiva; 2) po 30 sekundách je velikost skvrny na pletivu asi 1,5 až 2 krát větší než velikost skvrny na obchodně dostupném ručníku.
Příklad 14
V tomto příkladu je znázorněné, že škrobovou kompozici podle vynálezu lze zpracovat do stavebních materiálů, například do lisovaných desek. Kompozice zpracovatelná v tavenině se připraví smísením 60 % (hmotn.) škrobu (Crystal Gum), 0,1 % (hmotn.) polyakrylamidu (SP2) , 2 % (hmotn.) močoviny, 2 % (hmotn.) sacharosy, 1,5 % (hmotn.) Pařez 631 NC a 34,4 % (hmotn.) vody (s hodnotou pH 2 upravenou kyselinou sírovou) za získaní směsi ve formě kaše. Tato kaše se pak zavádí do torzního reometru (Model Rheocord 90) jak je znázorněné na obrázku 1 za podmínek popsaných v příkladu 12 výše s tím rozdílem, že se použije jedna kapilární matrice místo rozvlákEovací matrice (o průměru 1 mm a provedení při 90 °C). Extrudovaný pramen se ještě za mokra a pokud lepí posype pilinami nebo dřevěnými hoblinami. Posypané prameny se vzájemně slisují za vzniku bloku. Tento blok se suší při 40 °C v sušárně s nuceným oběhem vzduchu dvě hodiny k vypuzení zbytkové vody ze škrobové kompozice. Konečným produktem je blok obsahující 47,8 % (hmotn.) pilin a 52,2 % (hmotn.) suché škrobové kompozice.
Příklad 15
Tento příklad znázorňuje možnosti použití vynálezu v
konstrukčních materiálech jako ve výztužích. Ačkoliv v tomto příkladu se použijí i vlákna vyrobená z kompozice bez vysokomolekulárních polymerů, předpokládá se, že při použití kompozice podle vynálezu produkt bude vykazovat lepší nebo ekvivalentní výsledky.
Srovnávací vzorek cementu se zpracuje následujícím způsobem: 5 dílů obchodně dostupného cementu Quikrete Anchoring se mísí s 1,5 díly čisté vodovodní vody dokud nevznikne směs o husté sirupovité konzistenci. Do 5 minut od počátku míšení se cement vnese do válcovité fornmy aby se získal vzorek konstantní velikosti vhodný pro hodnocení. Tenkostěnná forma 5'' dlouhá o vnitřním průměru 0,23'' (např. z obchodně dostupného pletiva) se naplní pastovitou cementovou směsí zespoda nahoru. Tento způsob plnění eliminuje včlenění vzduchu do konečného vzorku. Vzorky se pak nechají vytvrdit před hodnocením 5 dní. Pak se forma opatrné z vnějšku oddělí aby se nepoškodil vnitřní povrch, a pak se odloupne a získá se tak srovnávací vzorek (příklad 15b).
Kompozice zpracovatelná v tavenině se připraví smísením 45 % (hmotn.) škrobu (DurabondR, obchodně dostupného u National Starch and Chemials Corp., Bridewater, NJ). 15 % (hmotn.) močoviny, a 25 % (hmotn.) vody za tvorby kaše. Tato kaše se zavede do torzního reometru (Model Rheocord 90) znázorněného na obrázku 1 a podrobí se zpracování popsanému v příkladu 14 uvedeném výše. Získaná vlékna mají průměr asi 0,02'' a nařežou se na délky asi 1'' pro další použití. Tyto extrudované, tenké, špagetám podobné prameny se včlení do cementu následujícím způsobem: 5 dílů obchodně dostupného cementu Quikrete Anchoring se smísí s 1,5 díly čisté vodovodní vody a s 0,5 % (vztaženo na bezvodý podíl) škrobových vláken.
K dosažení srovnatelné konzistence s výše uvedeným srovnávacím • · · · vzorkem je zapotřebí přidat další podíl vody. Naplní se vzorkovací formy a vzorky (příklad 15) se nechají vytvrdit a vyjmou se stejným způsobem jaký je uvedený výše.
Vzorky byly hodnoceny subjektivně s pokusem poškodit je ohýbáním rukou. Vzorek 15 byl subjektivně posouzen jako jako mírně slabší ve srovnání se srovnávacím vzorkem podle příkladu 15b. Vzorek podle příkladu 15 měl zjevnou hustotu 1,46 g/délkový palec zatímco srovnávací vzorek podle příkladu 15b měl zjevnou hustotu 1,48 g/délkový palec. Proto postup podle příkladu 15 nabízí prospěšné vlastnosti jako lehčí hmotnost a nižší cenu (na základě objemu).
Příklad 16
Tento příklad znázorňuje, že kompozici podle vynálezu lze zpracovat smísením s hrnčířskou hlínou na materiál uvolňující vodu řízeným způsobem. Řízené uvolňování vody je výhodné pro zahradnicky a zemědělsky pěstované rostliny, kterým prospívá relativně nízké vlhkost prostředí a/nebo nepravidelná zálivka. Kompozice zpracovatelná v tavenině se připraví smísením 50 % (hmotn.) škrobu (DurabondR, dostupný u National Starch and Chemicals Corp., Bridgewater, NJ), 0,1 % (hmotn.) polyakrylamidu (SP2R) 15 % (hmotn.) močoviny, 15 % (hmotn.) sorbítolu, 1,5 % (hmotn.) ParezR a 18,4 % (hmotn.) vody na kaši. Tato kaše se zavádí do torzního reometru (Model Řheocord 90) znázorněného na obrázku 1, za pracovních podmínek popsaných v příkladu 14 uvedených výše. Extrudované, špagetám podobné prameny se pak vysuší a pak se smísí s hrnčířskou zeminou. Poměr škrob obsahujících pramenů k hrnčířské zemině závisí na požadavcích různých typů rostlin. Obecně 10 % (hmotn.) pramenů obsahujících škrob v hrnčířské zemině poskytuje uspokojivé výsledky zadržování/uvolňování vody.
Ve způsobech podle příkladů 17-19 se používají filmy vyrobené z kompozic nezahrnujících prospěšné účinky vysokomolekulárních polymerů. Předpokládá se, že při použití kompozic podle vynálezu budou mít výsledné produkty zlepšené vlastnosti například nižší tloušťku (kaliper), větší flexibilitu.
Příklad 17
Tento příklad znázorňuje, že kompozice podle vynálezu lze zpracovat do tenkých filmů s použitím Werner&Pf1eidererova 2SK-3Q dvoušnekového extrudéru se současnou rotací s poměrem L/D 40. Šneková konfigurace zahrnuje čtyři hnětači sekce a pět transportních sekcí. Válec extrudéru zahrnuje studenou zónu pro vstup suroviny a sedm zón s ohřevem, označených postupně jako zóny A,B,1,2,3,4 a 5. Ve válci se zachovává teplotní profil uvedený níže, rychlost šneku je 150 ot/min.
2óna A B 1 2 3 4 5
Teplota 50 50 50 95 95 95 95
Kompozice zpracovatelná tavením se připraví odměřením pevných podílů do extrudéru pomocí objemového dávkovače K2V-T20 (dostupného u K-Tron lne., Pitman, NJ) a dávkováním tekutého podílu do zóny 1 extrudéru miničerpadlem (dostupným u Milton-Roy, Ivyland, PA). Použijí se následující složky: 44 % (hmotn.) škrobu (DurabondR A, dostupného u National Starch and Chemicals Corp., Bridgewater, NJ), 18 % (hmotn.) močoviny, 18 % (hmotn.) sacharosy, a 20 % (hmotn.) vody. Tato směs se vede z extrudéru do zubového čerpadla Zenith B-9000 a do šest palců široké ploché matrice pro přípravu filmu (dostupné u Killion Extruders, Cedar Grove, NJ) při průtokové rychlosti 33 cm3/min, přičemž teplota v zubovém čerpadle se udržuje na 96 °C , film se udržuje na 94 °C a otvor v matrici je nastaven na 15 mil. Získaný film se extruduje na 12-palců široký chladící válec (dostupný u Killion Extruders) který se nastaví na teplotu 37 °C . Získaný film se pak navinuje rychlostí 5 ot/min na papírové jádro. Získaný film má tlouštku asi 1 mil, na dotyk je mírně lepivý, a vykazuje vynikající pružnost (t j . lze ho opakovaně ohýbat v úhlu 180 stupňů aniž by došlo k jeho porušení nebo vzniku nevratného přehybu).
Příklad 18
V tomto příkladu je znázorněno, že film podle příkladu 17 lze zpracovat do formy nosného prostředku pro semena pro zemědělské účely. Uvedený filmový nosný prostředek semen je levný materiál který lze pokládat a účinně osít velkou plochu. Tento materiál zadržuje vodu, tím usnadňuje klíčivost semen, je biodegradabilní a není tedy nutné získávat ho zpět a likvidovat. Film podle příkladu 17 se umístí na jednostranný krycí papír a zkropí se travními semeny od Midwestern Supply nebo dalšího dodavatele zahradnických prostředků.
Vrchní část filmu se semeny se překryje dalším pásem jednostranného krycího papíru. Celá sestava se umístí mezi 1/4 palcové (0,635 cm) hliníkové fólie a zavede se do 6 x 6 palcového (15,24 cm x 15,24 cm) Carverova lisu pro lisování za tepla, předehřátého na 207 °C. Systém se pak uvádí 1 minutu do rovnováhy při nízkém/kontaktním tlaku a pak se tlak zvýší na maximální tlak 6000 liber. Systém se ponechá při maximálním tlaku jednu minutu a pak se rychle odtlakuje. Pak se produkt z lisu vyjme a ochladí se na teplotu místnosti. Získaný kompozitní film má dobrou soudržnost mezi filmem a semeny a lze s ním manipulovat bez ztrát semen.
Příklad 19
Tento příklad znázorňuje, že filmy podle příkladu 17 jsou natolik tavitelné, že je možné je zpracovat do v podstatě průhledných vaků/pytlíků vhodných pro použití ve formě utěsnitelných obalů na potraviny, nákupních tašek, odpadkových pytlů, tašek na potraviny a podobně. Mezi dva překryté kusy filmů velikosti 4x4 palce (10,16 cm x 10,16 cm) se vloží prokladový papír. Tento papír má být menší než filmy, aby nejméně tři okraje filmů byly ve vzájemném kontaktu. K zatavení těchto tří stran překrytých filmů se použije zařízení pro spojování tepelným impulzem Vertrod (Model 24LAB-SP). V zařízení se nastaví 50% napětí, tlak 60 psi, klidové doba šest sekund (jedna sekunda-zapnuto, pět sekund-vypnuto) s celkovou dobou spojování jednu minutu. Vzniklý vak má na třech stranách stejně svařené spoje. Případně je možné svařit i čtvrtou stranu a získat tak zcela utěsněný vak.
Příklad 20
Tento příklad znázorňuje kompozice podle vynálezu nerozpustné ve vodě. Kompozice se připraví smísením 50 % škrobu (Crystal Cum), zesítovací přísady (typ a množství zesítovací přísady jsou uvedeny v níže uvedené tabulce) a zbytek tvoří voda upravená na pH 2 kyselinou sírovou. V případě použití glyoxalu (40% roztok ve vodě) není nutné upravovat pH vody. Kompozice a vzorek pro hodnocení se připraví způsobem uvedeným výše jako zkušební postup pro hodnocení rozpustnosti ve vodě. Výsledky jsou uvedeny v tabulce níže:
• · ···· · · · · ···· ·· ·· · · · ·
Rozpustnost
| % přísady | Pařez 631 | qlvoxa1 | Pařez |
| 0,00 % | 37 % | 37 % | 37 % |
| 0,12 % | 16 % | ||
| 0,20 % | 10 % | ||
| 0,25 % | 28 % | 48 % | |
| 0,32 % | 11 % | ||
| 0,40 % | 7 % | ||
| 0,50 % | 16 % | 16 % | |
| 0,75 % | 14 % | 9 % | |
| 1,00% | 14 % | 6 % | |
| 1,50% | 11 % | 4 % |
Popisy všech patentů, patentových přihlášek (a následných patentů po udělení a rovněž odpovídajících publikovaných cizích patentových přihlášek) a publikací uváděných v popise jsou do tohoto textu včleněny odkazem. Výslovně se však nepřipouští, že by kterýkoli z těchto dokumentů se zabýval nebo uváděl předmět předloženého vynálezu.
Claims (17)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Kompozice vyznačující se tím, že obsahuje:a) od asi 20 do asi 99,99 % (hmotn.) škrobu, kde škrob má hmotnostně střední molekulovou hmotnost v rozmezí od asi 1000 do asi 2 000 000; ab) od asi 0,001 do asi 10 Sš (hmotn.) vysokomol ekul árního polymeru, kde vysokomolekulární polymer je v podstatě kompatibilní se škrobem a hmotnostně střední molekulová hmotnost vysokomolekulárního polymeru je nejméně 500 000.
2. Kompozice podle nároku 1 v y z nač u J ící se t í m , že od asi 20 do asi 99 % (hmotn Ό škrobu je amy1opektin. 3. Kompozice podle nároku 3 v y z nač u j ící se t í m , že hmotnostně střední molekulová hmotnost škrobu je od asi 1500 do asi 800 000. - 4. Kompozice podle nároku Ivyznačující se t í m , že hmotnostně střední molekulové hmotnost vysokomolekulárního polymeru je v rozmezí od asi 800 000 do asi 22 000 000,
- 5. Kompozice podle nároku 4vyznačující se t í m , že parametr rozpustnosti vysokomolekulárního polymeru a parametr rozpustnosti škrobu se liší méně než o 10 MPa1/2.• · · · · · · ·· ·· ·· · ·
- 6. Kompozice podle nároku Svyznačující se t i m , že vysokomolekulární polymer se zvolí ze skupiny zahrnující polyakrylamid a jeho deriváty; kyselinu polyakrylovou, kyselinu polymethakrylovou a jejich estery; polyvinylalkohol; polyethylenimin; kopolymery připravené ze směsi monomerů výše uvedených polymerů; a jejich směsi.
- 7. Kompozice podle nároku Ivyznačující se t í m , že dále obsahuje nejméně jednu přísadu zvolenou ze skupiny zahrnující hydroxylový plastifikétor obsahující nejméně jednu hydroxylovou skupinu, plastifikátor neobsahující hydroxylovou skupinu, ředidlo, a jejich směsi.
- 8. Kompozice podle nároku 7vyznačující se t í m , že přísada dále obsahuje prostředek zvolený ze skupiny zahrnující oxidační prostředky, prostředky pro zesítění, emulgátory, povrchově aktivní prostředky, oddělovací prostředky, kluzné prostředky, prostředky usnadňující zpracování, optické zjasňovače, antioxidanty, přísady zpomalující hoření, barviva, pigmenty, plniva, proteiny a jejich alkalické soli, biodegradovatelné syntetické polymery, vosky, nízkotající syntetické termoplastické polymery, lepivostní pryskyřice, nastavovací přísady, pryskyřice pro pevnost za mokra, a jejich směsi.
- 9. Kompozice podle nároku 7vyznačující se t í m , že hmotnostně střední molekulová hmotnost škrobu je v rozmezí od asi 1500 do asi 800 000, hmotnostně střední molekulová hmotnost vysokomolekulárního polymeru je v rozmezí od asi 800 000 do asi 22 000 000, a parametr rozpustnosti vysokomolekulárního polymeru a parametr rozpustnosti škrobu se liší o 10 MPaV2.
- 10. Kompozice podle nároku 9vyznačující se t í m , že vysokomolekulární polymer se zvolí ze skupiny zahrnující polyakrylamid a jeho deriváty; kyselinu polyakrylovou, kyselinu polymethakrylovou a jejich estery; polyvinylalkohol; polyethylenimin; kopolymery připravené ze směsi monomerů výše uvedených polymerů; a jejich směsi.
- 11. Kompozice podle nároku 9vyznačující se t í m , že se připraví smísením následujících složek:a) škrobem v množství od asi 20 do asi 99,99 % (hmotn.), kde škrob má hmotnostně střední molekulovou hmotnost v rozmezí od asi 1000 do asi 2 000 000; ab) vysokomolekulárním polymerem v množství od asi 0,001 do asi 10 % (hmotn.), kde vysokomolekulární polymer je v podstatě kompatibilní se škrobem a hmotnostně střední molekulová hmotnost vysokomolekulárního polymeru je nejméně 500 000.
- 12. Způsob přípravy kompozice vyznačující se t í m , že tento způsob zahrnuje stupně:a) získání škrobu majícího hmotnostně střední molekulovou hmotnost od asi 1000 do asi 2 000 000;b) získání vysokomolekulárního polymeru který je v podstatě se škrobem kompatibilní a má hmotnostně střední molekulovou hmotnost nejméně 500 000;c) získání nejméně jedné přísady zvolené ze skupiny zahrnující hydroxylový plastifikátor obsahující nejméně Jednu hydroxylovou skupinu, plastifikátor neobsahující hydroxylovouV · · · · · * 9· · ·9 0 9 9 9 9 9 9009 • 9 19 0· 9 9 9 9 • · ·· · · ·· 9 · · · • · · · · · 9 · · * ···· ·· 0 9 9 9 9 9 skupinu, ředidlo, nebo jejich směs; ad) vzájemné smísení škrobu, vysokomolekulárního polymeru a přísady za získání směsi obsahující: od asi 20 do asi 99,99 % (hmotn.) škrobu, od asi 0,001 do asi 10 % (hmotn.) vysokomoleku1árního polymeru, a příměsi tvořící zbytek směsi.11. Způsob podle nároku 10 vyznačuj ící se t í m , že stupeň d) zahrnuje stupeň zavedení škrobu, vysokomolekulárního polymeru a přísady do extrudéru a stupeň extruze směsi.12. Kompozice obsahující škrob, vysokomolekulární polymer a nejméně jednupřísadu vyznačuj ící se tím, že tato kompozice má:a) smykovou viskozitu taveniny menší než asi 50 Pa.s; ab) tažnou viskozitu nejméně desetkrát větší než má srovnávací kompozice neobsahující vysokomolekulární polymer.
- 13. Kompozice podle nároku 12 vyznačuj ící se t í m , že jednosměrně orientovaný poměr protažení této kompozice má hodnotu v rozmezí od asi 5 do asi 6000.
- 14. Kompozice podle nároku 12 vyznačuj ící se tím, teplota tání kompozice je v rozmezí od asi 80 °C do asi 180 OC.
- 15. Kompozice podle nároku 12 vyznačující se t í m , že přísada se zvolí skupiny zahrnující hydroxylový plastifikátor obsahující nejméně jednu hydroxylovou skupinu, plastifikátor neobsahující hydroxylovou skupinu, ředidlo, a jejich směsi.
- 16. Vlákno vyznačující se tím, že obsahuje:a) od asi 20 do asi 99,99 % (hmotn.) škrobu, kde škrob má hmotnostně střední molekulovou hmotnost v rozmezí od asi 1000 do asi 2 000 000; ab) od asi 0,001 do asi 10 % (hmotn.) vysokomolekulárního polymeru, kde vysokomolekulární polymer je v podstatě kompatibilní se škrobem a hmotnostně střední molekulová hmotnost vysokomolekulárního polymeru je nejméně 500 000.
- 17. Vlákno podle nároku 16 vyznačuj ící se tím, že střední průměr vlákna je menší než 50 μπι.
- 18. Film vyznačující se tím, že obsahuje:a) od asi 20 do asi 99,99 % (hmotn.) škrobu, kde škrob má hmotnostně střední molekulovou hmotnost v rozmezí od asi 1000 do asi 2 000 000; ab) od asi 0,001 do asi 10 % (hmotn.) vysokomolekulárního polymeru, kde vysokomolekulární polymer je v podstatě kompatibilní se škrobem a hmotnostně střední molekulová hmotnost vysokomolekulárního polymeru je nejméně 500 000.
- 19. Film podle nároku 18 vyznačující se tím, že tlouštka filmu je méně než 0,8 mil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2000829A CZ2000829A3 (cs) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | Škrobové kompozice zpracovatelné v tavenině |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2000829A CZ2000829A3 (cs) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | Škrobové kompozice zpracovatelné v tavenině |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2000829A3 true CZ2000829A3 (cs) | 2001-02-14 |
Family
ID=5469856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2000829A CZ2000829A3 (cs) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | Škrobové kompozice zpracovatelné v tavenině |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2000829A3 (cs) |
-
2000
- 2000-03-07 CZ CZ2000829A patent/CZ2000829A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK3302000A3 (en) | Melt processable starch compositions | |
| EP1887036A2 (en) | Melt processable starch composition | |
| CZ20004787A3 (cs) | ©krobové kompozice zpracovatelné v tavenivě | |
| CZ2000829A3 (cs) | Škrobové kompozice zpracovatelné v tavenině | |
| CZ2000830A3 (cs) | Absorpční ohebná struktura obsahující škrobová vlákna | |
| HK1030009A (en) | Melt processable starch compositions | |
| HK1032248A (en) | Absorbent, flexible, structure comprising starch fibers | |
| HK1037656A (en) | Melt processable starch compositions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |