CZ33194U1 - Polymerní koncentrát na bázi extraktu z Carum carvi pro specifickou modifikaci polymerních matric - Google Patents

Polymerní koncentrát na bázi extraktu z Carum carvi pro specifickou modifikaci polymerních matric Download PDF

Info

Publication number
CZ33194U1
CZ33194U1 CZ2019-36456U CZ201936456U CZ33194U1 CZ 33194 U1 CZ33194 U1 CZ 33194U1 CZ 201936456 U CZ201936456 U CZ 201936456U CZ 33194 U1 CZ33194 U1 CZ 33194U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
weight
polymer
polypropylene
talc
concentrate
Prior art date
Application number
CZ2019-36456U
Other languages
English (en)
Inventor
Martina Pummerová
Monika Strašáková
Vladimír Sedlařík
Original Assignee
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně filed Critical Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
Priority to CZ2019-36456U priority Critical patent/CZ33194U1/cs
Publication of CZ33194U1 publication Critical patent/CZ33194U1/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K11/00Use of ingredients of unknown constitution, e.g. undefined reaction products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/015Biocides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/20Recycled plastic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/54Inorganic substances
    • C08L2666/58SiO2 or silicates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

Oblast techniky
Technické řešení se týká polymemího koncentrátu k aromatizaci a antibakteriální modifikaci polypropylenu nebo polypropylenových polymerních recyklátů pro přípravu termoplastických výroků na bázi polyolefinů. Cílem je možnost zajištění antimikrobiální ochrany a aromatizace samotného koncentrátu i z něj připravených výrobků.
Dosavadní stav techniky
Polypropylen (PP) je termoplastický polymer ze skupiny polyolefinů, které patří mezi nejběžnější plasty. Jedná se o druhý nejrozšířenější plast a používá se v mnoha odvětvích (potravinářství, výrobky určené pro styk s potravinami, automotiv, textilní průmysl, výrobky běžného užití, obaly a mnoho dalších). Přidaná hodnota nebo stabilizace je tedy u tohoto typu polymeru žádoucí.
Dříve se patenty zabývaly stabilizací polypropylenu proti znehodnocování světlem (patent ČSR 179441 a Evropský patent CZ/EP 3 259 313), tepelné degradaci při zpracování (patent ČSR 202923) či zlepšením mechanických vlastností (Evropský patent CZ/EP 3 212 713). Tyto patenty jasně dokazují, že již dlouhá léta existuje potřeba optimalizovaných formulací polypropylenu.
Současný vývoj polymerních materiálů a jejich technologií zpracování bude pokračovat ve stále větším objemu a úspěch jednotlivých materiálů vyvinutých základním a aplikovaným výzkumem bude v rozhodující míře ovlivněn poměrem mezi cenou a užitnou hodnotou (užitný vzor ČR 24915). Do této oblasti výzkumu tedy patří výrobky s přidanou hodnotou.
Kanadský patent CA2308588 se obecně týká prostředků, které obsahují biocidní činidla, a konkrétněji na polymerní substráty, které obsahují fýtochemikálie, které vykazují biocidní aktivitu. Předmětem je polymerní materiál obsahující antimikrobiální činidla pro inhibici růstu mikroorganismů v těsné blízkosti uvedeného polymemího materiálu, přičemž uvedený polymerní materiál obsahuje polymerní substrát a alespoň jeden dispergovaný biocid.
Čínský patent CN100448924C řeší technický problém způsobu výroby plastových uzávěrů obsahujících aktivní přísadu pro vypuzování hmyzu, které se aplikují na plastové láhve sójové omáčky. Tento uzávěr obsahuje 0,01 % až 10% účinné látky, 0,01 % až 49,99 % sorbentu a 50 % až 99,98 % termoplastu.
Patent CZ 307244 zabývající se přípravou koncentrátu na bázi organické biologicky aktivní látky určený pro antimikrobní stabilizaci plastových povrchů je zaměřen na koncentrát o obsahu 98 až 50 % hmotnostních nosiče na bázi termoplastického polymeru ze skupiny obsahující polyolefiny, polyestery, vinylové polymery a jejich kopolymery a 2 až 50 % hmotnostních biologicky aktivní látky jako je kyselina 2,3-dihydroxybutandiová a dále dispergátor na bázi nízkomolekulámích polyetylénových vosků nebo na bázi stearanu zinečnatého nebo stearanu hořečnatého.
Obdobně patent CZ 307276 se zabývá koncentrátem pro antimikrobní stabilizaci plastových povrchů. Podstata vynálezu spočívá v tom, že koncentrát obsahuje 80 až 50 % hmotnostních nosiče na bázi termoplastického polymeru ze skupiny obsahující polyolefiny, polyestery, vinylové polymery a jejich kopolymery a 20 až 50% hmotnostních biologicky aktivní látky, kterou je síran železnatý.
- 1 CZ 33194 U1
V současné době se navíc plastikářský průmysl zaměřuje na druhotné využití recyklovaných materiálů (užitný vzor CZ 31894, patent CZ 303724), které sebou nesou riziko mikrobiologické kontaminace.
Termoplastická předsměs k aromatizaci a antibakteriální modifikaci polymemích recyklátů (užitný vzor CZ 31894) se orientuje na směs připravenou z na jedné chemicky čisté účinné látky, a to
4-allyanisolu, v množství 5 až 15 % hmotnostních, dále 45 až 55 % hmotnostních talku a 30 až 50 % hmotnostních nízkohustotního polyetylénu.
Patent CZ číslo 303724 se týká antimikrobiální komponenty obsahující alespoň jednu tekavou látku ze skupiny zahrnující izoprenoidy, terpeny nebo jejich deriváty nebo nenasycené ethery, imobilizovanou na pevném nosiči - sorbentu. Nicméně se jedná o velmi obecné řešení zabývající se třemi chemicky čistými účinnými látkami na nosiči pro polyetylén, papír nebo hydrogelovou kompozici.
Z výše uvedených technických řešení se pouze poslední dvě zmíněné zabývají antimikrobiální modifikací s aromatizačním účinkem. Ani v jednom případě se ovšem nezabývají modifikací polypropylenu a komplexní rostlinnou silicí. Předkládané řešení je navíc environmentálně schůdné z důvodu možnosti využití vedlejších produktů zemědělské produkce, tedy využití přírodních a ekologicky bezpečných látek.
Podstata technického řešení
K odstranění výše uvedených problémů (tedy využití hygienicky nevyhovujícího recyklátů, problematika mikrobiální kontaminace výrobku, druhotná kontaminace potravin způsobená obalem atd.) přispívá do značné míry polymemí koncentrát k aromatizaci a antibakteriální modifikaci polypropylenu nebo polypropylenových polymemích recyklátů podle předloženého technického řešení. Podstata řešení spočívá vtom, že polymemí koncentrát obsahuje 10 až 30 % hmotnostních kmínové silice z kmínu kořenného (Carům carvi), 15 až 40 % hmotnostních talku, 75 až 30 % hmotnostních polypropylenu.
Kmínovou silici v podobě extraktu z kmínu kořenného (Carům carvi) lze získat různými technikami, jakými jsou extrakce rozpouštědlem/rozpouštědly nebo destilace vodní parou. Získaná silice má obsahovat minimálně 70 % hmotnostních karvonu a může obsahovat další účinné látky (např. limonen, myrcen, pinen, terpinen).
Silice je následně smíchána s nosičem, běžně používaným polymemím plnivem talkem, v poměru 1:1 nebo 2:1 (hmotnostně, talek:silice). Talek lze také přidat přímo do extrakční/destilační aparatury k dosažení sorpce silice při procesu extrakce/destilace. Výsledný koncentrát se připraví termoplasticky pomocí jedno- nebo dvoušnekového extruderu při teplotě 170 až 190 °C roztavením 70 až 40 % hmotnostních komerčního polypropylenu, po ustálení kroutícího momentu se přidá 30 až 60 % hmotnostních směsi silice s talkem. Výsledkem je polymemí koncentrát, který lze další úpravou granulovat, s přidanou hodnotou, kterou lze pozorovat také u finálních výrobků.
Možné navýšení nákladů spojené s využitím tohoto koncentrátu je významně kompenzováno přidanou hodnotou ve smyslu hygienizace skladu surovin či výroků a aromatizace procesu zpracování plastů. Náklady lze snížit použitím vedlejších produktů zemědělské produkce kmínu a možností snížení obsahu plastifikátorů v receptuře výrobku z důvodu plastifikačního efektu samotné silice. Další nespornou výhodou použití tohoto koncentrátu je možné snížení prašnosti ve výrobě z důvodu dávkování plniva přímo v koncentrátu, a tedy bez potřeby přidávat do finální receptury další plnivo v práškovém stavu.
-2CZ 33194 U1
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Polymemí koncentrát k aromatizaci a antibakteriální modifikaci polypropylenu nebo polypropylenových polymemích recyklátů v příkladném provedení obsahoval 15 % hmotnostních kmínové silice z kmínu kořenného (Carům carvi, První Jílovská a.s.), 15% hmotnostních talku (Talc CHB4, IMI Fabi S.p.A.), 70 % hmotnostních polypropylenu (PP H032 TF/2, Sibur).
Při přípravě tohoto polymerního koncentrátu byl polypropylen ve dvoušnekovém extruderu roztaven, míchán a homogenizován jednak se samotným plnivem talkem v množství 30 % hmotnostních a se směsí talek/kmínová silice v celkovém množství 30 % a hmotnostním poměru obou složek 1:1.
Kmínová silice obsahovala 71 % hmotnostních karvonu, 26% hmotnostních limonenu amax. 1 % hmotnostní myrcenu.
Výsledný koncentrát byl drcen do formy granulí a vylisován na vzorky k vyhodnocení mechanických a antibakteriálních vlastností s těmito výsledky:
Přídavek 30 % talek Přídavek 30 % talek/kmínová silice
E modul pružnosti v tahu (MPa) 1634 ±152 556 ± 40
Pevnost v tahu při přetržení (MPa) 25 ± 1 17 ± 2
Protažení při přetržení (%) 7 ± 1 471 ± 15
Antibakteriální aktivita proti Escherichia coli/Staphylococcus aureus (% redukce bakteriálního růstu) 0/0 až 100/až 100
Vyrobený polymemí koncentrát s obsahem 30 % hmotnostních směsi talku a kmínové silice na bázi extraktu z kmínu kořenného (Carům carvi) a polypropylenu vykazoval lepší elastické vlastnosti (konkrétně hlavně E modul pružnosti v tahu a tažnost) a výrazně zlepšený antibakteriální účinek.
Příklad 2
Polymemí koncentrát k aromatizaci a antibakteriální modifikaci polypropylenu nebo polypropylenových polymemích recyklátů v příkladném provedení obsahoval 20 % hmotnostních kmínové silice z kmínu kořenného (Carům carvi) v podobě karvonového oleje (První Jílovská a.s.), 40 % hmotnostních talku (Talc CHB4, IMI Fabi S.p.A.), 40 % hmotnostních polypropylenu (PP H032 TF/2, Sibur).
Při přípravě tohoto polymerního koncentrátu byl polypropylen ve dvoušnekovém extruderu roztaven, míchán a homogenizován jednak se samotným plnivem talkem v množství 60 % hmotnostních a jednak se směsí talek/karvonový olej v celkovém množství 60 % hmotnostním poměru obou složek 2:1.
Karvonový olej obsahoval 98 % hmotnostních karvonu.
Výsledný koncentrát byl drcen do formy granulí a vylisován na vzorky k vyhodnocení antibakteriálních vlastností.
Vyrobený polymemí koncentrát s obsahem 60 % hmotnostních směsi talku a karvonového oleje ve hmotnostním poměru 2:1 výrazně zlepšuje antibakteriální účinek (až 100% účinnost) proti gram pozitivnímu bakteriálnímu kmeni Staphylococcus aureus a gram negativnímu kmeni Escherichia coli.
Příklad 3
Polymemí koncentrát připravený dle Příkladu 2 byl pomocí dvoušnekového extruderu termoplasticky zapracován do polypropylenu (PP H032 TF/2, Sibur) tak, aby výsledný produkt obsahoval 7 % hmotnostních karvonového oleje (První Jílovská, a.s.), 30 % hmotnostních talku (Talc CHB4, IMI Fabi S.p.A.).
Výsledný produkt vykazoval vysokou antibakteriální aktivitu proti gram pozitivnímu bakteriálnímu kmeni Staphylococcus aureus (redukce bakteriálního růstu o cca 4,5 logaritmického řádu) a gram negativnímu kmeni Escherichia coli (redukce bakteriálního růstu větší nebo rovna 6,5 logaritmického řádu).
Průmyslová využitelnost
Polymemí koncentrát podle technického řešení umožňuje aromatizaci a antibakteriální y matric nebo recyklátů a zároveň zajišťuje zvýšený uživatelský komfort (snížení prašnosti ve výrobě, snížení antibakteriální kontaminace). Řešení je určeno pro aplikace zejména v plastikářském průmyslu.
NÁROKY NA OCHRANU

Claims (1)

1. Polymemí koncentrát k aromatizaci a antibakteriální modifikaci polypropylenu nebo polypropylenových polymemích recyklátů, vyznačující se tím, že obsahuje 10 až 30 % hmotnostních kmínové silice z kmínu kořenného Carům carvi, 15 až 40 % hmotnostních talku, 75 až 30 % hmotnostních polypropylenu.
CZ2019-36456U 2019-08-01 2019-08-01 Polymerní koncentrát na bázi extraktu z Carum carvi pro specifickou modifikaci polymerních matric CZ33194U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-36456U CZ33194U1 (cs) 2019-08-01 2019-08-01 Polymerní koncentrát na bázi extraktu z Carum carvi pro specifickou modifikaci polymerních matric

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-36456U CZ33194U1 (cs) 2019-08-01 2019-08-01 Polymerní koncentrát na bázi extraktu z Carum carvi pro specifickou modifikaci polymerních matric

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ33194U1 true CZ33194U1 (cs) 2019-09-10

Family

ID=67903505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2019-36456U CZ33194U1 (cs) 2019-08-01 2019-08-01 Polymerní koncentrát na bázi extraktu z Carum carvi pro specifickou modifikaci polymerních matric

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ33194U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6875797B2 (en) Resin immobilized biocide
Kashiri et al. Antimicrobial packaging based on a LAE containing zein coating to control foodborne pathogens in chicken soup
CN108794957A (zh) 一种高效抑菌保鲜材料及其制备方法
CN105086389A (zh) 一种抗静电抗菌pet高分子材料及其制备方法
US6627676B1 (en) Antimicrobial biocidic fiber-plastic composite and method of making same
CN103788452A (zh) 一种长效脱氧抗菌型聚烯烃塑料
CZ33194U1 (cs) Polymerní koncentrát na bázi extraktu z Carum carvi pro specifickou modifikaci polymerních matric
RU2738477C1 (ru) Противомикробная полимерная композиция
AU678332B2 (en) Controlled-release ait preparation, process for producing the same, and use thereof
JP2007320953A (ja) 抗菌剤組成物
JPH0339363A (ja) 抗菌性包装体または内装体および菌繁殖防止法
KR102522104B1 (ko) 항균 및 항바이러스 코팅용 조성물 및 항균 및 항바이러스 코팅용 조성물이 코팅된 항균 제품
KR102443077B1 (ko) 항균필름 및 그 제조방법
EP0769907A1 (en) Bactericidal compositions and articles containing them
JP3778881B2 (ja) 抗菌性木質系複合成形体の製造方法
CN111187466A (zh) 一种消毒水瓶身色母粒及其制备方法
EP3213633B1 (en) Sustained release pheromone preparation of vine mealybug and control method using the preparation
EP3666075A1 (en) Antimicrobial polymer composition
GB2598361A (en) Additive composition
JPH1053755A (ja) 揮散性化合物の徐放性組成物
CN108752753A (zh) 一种抗菌聚丙烯组合物及其制备方法
RU2798850C1 (ru) Антибактериальная композиция
CN107722432A (zh) 一种智能释放抗菌协同气调保鲜功能膜及其制备方法
JPS59174638A (ja) 防黴剤含有ポリオレフイン組成物
JP2002360455A (ja) 抗菌、抗藻性まな板

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20190910

MK1K Utility model expired

Effective date: 20230801