CZ2013892A3 - Biokompozit s PLA matricí a nanoplnivem na bázi kokosu - Google Patents
Biokompozit s PLA matricí a nanoplnivem na bázi kokosu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2013892A3 CZ2013892A3 CZ2013-892A CZ2013892A CZ2013892A3 CZ 2013892 A3 CZ2013892 A3 CZ 2013892A3 CZ 2013892 A CZ2013892 A CZ 2013892A CZ 2013892 A3 CZ2013892 A3 CZ 2013892A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- biocomposite
- weight
- coconut
- pla matrix
- nanofillers
- Prior art date
Links
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 title claims abstract description 19
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 title claims abstract description 19
- 239000011173 biocomposite Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 9
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 15
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Řešení si dává za cíl vytvoření biokompozitu s cíleným složením matrice, aditiva a plniva na bázi rozemletých přírodních kokosových vláken pomocí nanomletí kulovým mlýnem pro zlepšení konečných a užitných vlastností plastových dílů s ekologicky mnohem nižší zatížitelností oproti 100% syntetickým produktům. Podstata vynálezu spočívá v tom, že biokompozit obsahuje od 87 do 95 hmotnostních % PLA matrice, 2 až 6 hmotnostních % nanoplniv na bázi kokosu a 3 až 7 hmotnostních % aditiva na bázi maleinanhydridu.
Description
Biokompozit s PLA matricí a nanoplnivem na bázi kokosu
Oblast techniky
Technické řešení podle tohoto vynáletz se týká složení biokompozitu s PLA matricí a kokosovým nanoplnivem pro výrobu plastových dílů s vyššími užitnými vlastnostmi.
Dosavadní stav techniky
Polymerní materiály a jejich kompozity patří k nejprogresivněji se rozvíjejícím se materiálům, protože polymerní materiály představují nej významnější segment výroby a spotřeby podle objemu mezi všemi technickými materiály a nelze pochybovat o tom, že jsou klíčové pro moderní technickou společnost. V současnosti jsou vývojové snahy v oblasti produkce polymerních kompozitů stále více orientovány k minimalizaci negativního dopadu na životní prostředí. Snahou je vyvinout nejenom energeticky méně náročné výrobní postupy, ale současně také použít materiály, které jsou biodegradovatelné a obnovitelné, recyklovatelné a jsou tak alternativou k dnes nej hoj něj i používaným syntetickým materiálům prakticky výhradně vyráběných z ropných surovin. Výhodou přírodních matric je hlavně jejich biodegrabilita. Jako nej vhodnější kandidát k náhradě tradičních ropných polymerních matric pro přípravu 100% přírodního kompozitu se nabízí dnes velmi populární, biodegradovatelný polymer PLA (polymléčná kyselina). Polymléčná kyselina byla prvně syntetizována přibližně před 50 lety a v současnosti je vyráběna zejména z kukuřičného ale také z řepkového fermentovaného škrobu. K výrobě PLA je třeba přibližně o 30 až 50 % méně fosilních paliv než při syntéze ropných polymerů, čímž jsou redukovány emise oxidů uhlíku. Současně je PLA kompostovatelná a za určitých podmínek se zcela rozpadne za vzniku pro přírodu neškodných sloučenin a ani při spalování neunikají do ovzduší škodlivé látky. PLA je alifatický polyester vysoce čirý a lesklý vykazující vysokou tuhost a dobré zpracovatelské vlastnosti na obvyklých zpracovatelských zařízeních.
Současný vývoj polymerních materiálů je směřován i do oblasti použití přírodních plniv jako náhrada syntetických plniv, protože jsou výhodné nejenom z environmentálního hlediska, ale mají nízkou hmotnost, nízkou abrazi strojů a forem, jsou spalitelné, netoxické, biodegradabilní a cenově výhodné. Další oblastí, kam se posouvají přírodní plniva je kromě přírodních vláken i oblast přírodních nanoplniv, jejichž oblast využití stále více stoupá. Nanoplniva jsou v současné době používána u polymerů hlavně ve formě nanojílů (montmorillonit). Přírodní nanoplniva se používají minimálně a proto jsou přírodní nanoplniva významnou materiálovou obměnou. Příprava a modifikace polymerů přírodními nanoplnivy a vstřikování kompozitů s přírodními nanoplnivy je doposud téměř neřešenou oblastí s velkými možnostmi a potenciálem i předpokladem značného nárůstu. A právě do této oblasti také směřuje toto navržené technické řešení.
Navržené technické řešení reaguje na vzrůstající poptávku a požadavky na tyto materiály, které však nejsou v České republice a ve světě vůbec rozšířené, přičemž tlak na aplikace takovýchto materiálů neustále vzrůstá. Tlak na aplikace takovýchto materiálů neustále vzrůstá, a to nejenom v důsledku možností ovlivnění konečných a užitných vlastností výrobků, ale i z hlediska klimatických změn (téměř neřešená recyklace současných dílů ze syntetických plastů, spalování syntetických plastů, skládkování).
• ·· · ······ ♦ ··· ·· ···· · • ·· · · ·· • · · · · · · ·· • · · · · · ·· ··· ·· ··· ··· ··« ··
Podstata vynáleu
Vynález si dává za cíl vytvoření biokompozitu s cíleným složením matrice, aditiva a plniva na bázi rozemletých přírodních kokosových vláken pomocí nanomletí kulovým mlýnem pro zlepšení konečných a užitných vlastností plastových dílů s ekologicky mnohem nižší zatížitelností oproti 100% syntetickým produktům. Podstata vynálezu spočívá vtom, že biokompozit obsahuje od 87 do 95 hmotnostních % PLA matrice, 2 až 6 hmotnostních % nanoplniv na bázi kokosu a 3 až 7 hmotnostních % aditiva na bázi maleinanhydridu.
Takto připravený biokompozit může být dle požadavků na konečné a užitné vlastnosti dílů a polotovarů nebo dle požadavků procesu doplněn dalšími přísadami, jako jsou maziva, anorganická plniva, barviva, UV stabilizátory, retardéry hoření, pigmenty, antistatika, nukleací činidla, apod. Toto procentuální doplnění může být provedeno z hlediska snížení hmotnostních % PLA matrice, anebo z hlediska snížení hmotnostních % kokosových nanoplniv anebo z hlediska snížení hmotnostních % aditiva.
Základem biokompozitu jsou přírodní kokosová nanoplniva, která jsou pro biokompozitní materiál zpracována nanomletím na kulovém mlýnu z přírodních vláken kokosovníku. Získaný biokompozit je standardně dodáván ve formě granulí z hlediska dobré sypné hmotnosti a snížení prašnosti a je určen zejména pro technologické procesy vstřikování, aleje aplikovatelný i pro další technologie zpracování plastů, např. vytlačování.
Příklady provedení vynálezu
Biokompozit s PLA matricí a kokosovým nanoplnivem je popsán na následujících příkladech, přičemž složku A tvoří PLA matrice, složku B kokosová nanoplniva, složku C aditivum na bázi maleinanhydridu.
Příklad varianty bez přísad:
Složka A: 90 hmotnostních % PLA matrice
Složka B: 6 hmotnostních % kokosových nanoplniv
Složka C: 4 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu
Příklady variant s použitím přísad:
Složka A: 90 hmotnostních % PLA matrice
Složka B: 4 hmotnostní % kokosových nanoplniv
Složka C: 4 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu
Složka D: 2 hmotnostní % dalších přísad (pigmenty)
Průmyslová využitelnost:
Biokompozit s PLA matricí a kokosovým nanoplnivem podle předloženého technického řešení je vhodný pro výrobu plastových dílů a polotovarů rozdílnými technologickými procesy.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Biokompozit sPLA matricí a kokosovým nanoplnivem pro výrobu plastových dílů, vyznačující se tím, že biokompozit obsahuje od 87 do 95 hmotnostních % PLA matrice, 2 až 6 hmotnostních % kokosových nanoplniv a 3 až 7 hmotnostních % aditiva na bázi maleinanhydridu.
- 2. Biokompozit s PLA matricí a kokosovými nanoplnivy pro výrobu plastových dílů podle bodu 1 vyznačující se tím, že biokompozit je doplněn dalšími přísadami, jako jsou maziva, anorganická plniva, barviva, UV stabilizátory, retardéry hoření, antistatika, nukleací činidla, apod. kdy toto procentuální doplnění je provedeno z hlediska snížení hmotnostních % PLA matrice, a/nebo z hlediska snížení hmotnostních % kokosových nanoplniv a/nebo z hlediska snížení hmotnostních % aditiva.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-892A CZ2013892A3 (cs) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Biokompozit s PLA matricí a nanoplnivem na bázi kokosu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-892A CZ2013892A3 (cs) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Biokompozit s PLA matricí a nanoplnivem na bázi kokosu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2013892A3 true CZ2013892A3 (cs) | 2015-05-27 |
Family
ID=53266943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013-892A CZ2013892A3 (cs) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Biokompozit s PLA matricí a nanoplnivem na bázi kokosu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2013892A3 (cs) |
-
2013
- 2013-11-18 CZ CZ2013-892A patent/CZ2013892A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Manoj et al. | Biodegradable filament for 3D printing process: a review | |
| KR20080070547A (ko) | 엘라스토머 조성물, 그 제조방법, 및 이 조성물을 사용한지우개 | |
| Jogi et al. | Study of mechanical and crystalline behavior of polyamide 6/hytrel/carbon nanotubes (CNT) based polymer composites | |
| JP4402698B2 (ja) | 字消し用エラストマー組成物、その製造方法、及び該組成物を用いた字消し | |
| Ayrilmis et al. | Utilizing waste manhole covers and fibreboard as reinforcing fillers for thermoplastic composites | |
| CZ306879B6 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a vlákny banánovníku | |
| CZ2013892A3 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a nanoplnivem na bázi kokosu | |
| CN109337267A (zh) | 一种高性能淀粉塑料复合材料 | |
| KR101507960B1 (ko) | 글라스비드를 포함하는 흐름 개선된 사출용 바이오플라스틱 조성물 및 이의 제조방법 | |
| CZ26831U1 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a nanoplnivem na bázi kokosu | |
| CZ2013894A3 (cs) | Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a nanoplnivem na bázi kokosu | |
| CZ2013893A3 (cs) | Kompozitní materiál s PLA matricí a PA nanovlákny | |
| CZ26734U1 (cs) | Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a nanoplnivem na bázi kokosu | |
| JP2007511650A5 (cs) | ||
| CZ26710U1 (cs) | Kompozitní materiál s PLA matricí a PA nanovlákny | |
| US20150119503A1 (en) | Plastic, for Automotive Interior Parts, Manufactured From Biomass Pellets, and Method for Manufacturing the Plastic | |
| CN104629223A (zh) | 一种高强度、环保型塑木及其加工方法 | |
| CZ25311U1 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a vlákny kokosu | |
| CZ2012731A3 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a vlákny sóji | |
| CZ2012732A3 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a vlákny kokosu | |
| CZ25310U1 (cs) | Prostředek pro zlepšení vlastností půdy | |
| CZ25312U1 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a vlákny konopí | |
| CZ2012730A3 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a vlákny lnu | |
| CZ25313U1 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a vlákny lnu | |
| CZ25314U1 (cs) | Pojezdové ústrojí sací hubice k elektrickému vysavači prachu |