PL226430B1 - Sposób wytwarzania materiału rolniczego celulozowo-elastomerowego - Google Patents
Sposób wytwarzania materiału rolniczego celulozowo-elastomerowegoInfo
- Publication number
- PL226430B1 PL226430B1 PL404695A PL40469513A PL226430B1 PL 226430 B1 PL226430 B1 PL 226430B1 PL 404695 A PL404695 A PL 404695A PL 40469513 A PL40469513 A PL 40469513A PL 226430 B1 PL226430 B1 PL 226430B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- keratin
- latex
- hydrolyzate
- weight
- fabric
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Protection Of Plants (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania materiału rolniczego celulozowo-elastomerowego, przeznaczonego zwłaszcza do ściółkowania gleby, pokrywania tuneli, do bezpośredniej osłony roślin.
W sektorze rolniczym wykorzystuje się tworzywa sztuczne przede wszystkim do ściółkowania gleby, pokrywania tuneli, do bezpośredniej osłony roślin, do produkcji doniczek czy też w systemach nawadniania.
Z czasopisma Polymer Degradation and Stability 92, 1115, 2007 wiadomo, iż do celów rolniczych stosowane są przede wszystkim folie polietylenowe i włókniny polipropylenowe, natomiast z czasopisma Plasticulture 123, 18, 2004 wiadomo, iż tworzywa te są używane do ściółkowania powierzchni uprawnych. Natomiast w czasopiśmie Acta Horticulturae 952, 359, 2012 ujawniono, iż folie do ściółkowania są stosowane w celu ograniczenia rozwoju chwastów, zmniejszenia utraty wilgoci, ochrony roślin przed chorobami gleby i przed brudem. Do zalet stosowania tych folii można również zaliczyć zmniejszenie zużycia chemikaliów w zwalczaniu chwastów, zmniejszenie zużycia wody, szybszy rozwój upraw, poprawa jakości roślin oraz uzyskanie większych plonów.
Z czasopisma Journal of Polymers and the Environment 15, 125, 2007 wiadomo natomiast, że pomimo podatności folii polietylenowej do rozkładu pod wpływem promieniowania UV, potrzeba około 300 lat, aby całkowitemu rozkładowi uległa folia polietylowa o grubości 60 μm.
Często stosowaną metodą pozbywania się odpadów z tworzyw sztucznych jest ich spalanie w tradycyjnych paleniskach domowych lub na wolnym powietrzu, co jest bardzo niekorzystne dla środowiska (czasopisma Wiadomości Zootechniczne 3, 39, 2007 i Polimery 55, 806, 2010). Z tego powodu, coraz częściej wykorzystuje się biodegradowalne materiały polimerowe. W czasopiśmie Przetwórstwo Tworzyw 4, 105, 2002 podano definicję polimerowych materiałów biodegradowalnych jako polimerów otrzymanych na drodze naturalnej, biotechnologicznej syntezy związków wielkocząsteczkowych lub jako produktów zawierających biodegradowalne napełniacze lub modyfikatory (naturalne polimery jak polisacharydy i białka), które posiadają własną zdolność do biodegradacji.
Z książki Odpady Komunalne i ich Zagospodarowanie, s. 314, 2002 znany jest podział polimerów biodegradowalnych na trzy klasy odpowiadające kolejnym stopniom rozwoju tych materiałów:
a) polimery najnowszej generacji, powstałe w wyniku procesów naturalnych, ulegające rozkładowi pod wpływem mikroorganizmów najczęściej do CO2 i H2O,
b) polimery syntetyczne zawierające w łańcuchu głównym grupy wrażliwe na hydrolityczny atak mikroorganizmów (na przykład grupy estrowe),
c) mieszaniny polimerów syntetycznych i dodatków przyswajalnych przez mikroorganizmy.
Ostatnią klasę (c) polimerów można również nazwać klasą polimerów biorozkładalnych dlatego, gdyż biodegradacji ulega tylko naturalny dodatek przyswajalny przez mikroorganizmy prowadząc do zaniku spójności w strukturze tworzywa i do pogarszania jego właściwości mechanicznych oraz użytkowych. Taki materiał jest bardziej podatny na rozpad pod wpływem czynników mechanicznych i atmosferycznych.
Z opisu zgłoszenia patentowego US 201220329916 A1 znany jest sposób otrzymywania kompozycji elastomerowych zawierających nierozpuszczalną w wodzie keratynę i wzmacniający napełniacz. Kompozycje te posłużyły do produkcji opon.
Z czasopisma Composites: Part A 36, 675, 2005 wiadomo, iż hydrolizat białka sojowego stosowany jako napełniacz kompozytów z lateksu kauczuku butadienowo-styrenowego wykazuje właściwości wzmacniające ten kompozyt.
W czasopiśmie Polymer Composites 34, 697, 2013 opisano sposób otrzymania wzmocnionych elastycznych biokompozytów lateksu kauczuku naturalnego, zawierających biomasę węglową oraz białko sojowe.
W czasopiśmie Przetwórstwo Tworzyw 6(150), 687, 2012 opisano sposób uzyskania błon biokompozytów z karboksylowanego lateksu butadienowo-styrenowego, zawierających hydrolizaty keratyny oraz korzystny wpływ zastosowanych hydrolizatów na właściwości mechaniczne uzyskanych biokompozytów. Uzyskane mieszanki lateksowe charakteryzowały się małą lepkością.
Znany jest sposób otrzymywania hydrolizatu enzymatycznego keratyny sierści bydlęcej, stanowiącej odpad z przemysłu garbarskiego z procesu wapnienia połączonego z odwłaszaniem skór bydlęcych z zachowaniem struktury włosa, polegający na ogrzewaniu, przemytej wodą, suszonej i rozdrobnionej w młynku kulowym, keratyny w roztworze wodnym wodorotlenku sodowego w temperaturze 85°C w czasie 2,5 godziny, następnie ustaleniu pH środowiska = 9 przy użyciu roztworu wodnego kwasu siarkowego,
PL 226 430 B1 wprowadzeniu enzymu proteolitycznego w ilości 0,0333 g na 1 g keratyny, w temperaturze 50°C na czas 3 godziny, suszeniu uzyskanego produktu w temperaturze 50°C i rozdrobnieniu w młynku kulowym.
Znany jest sposób addycji hydrolizatu enzymatycznego keratyny sierści bydlęcej ze stearyną techniczną, polegający na mieszaniu rozdrobnionego hydrolizatu enzymatycznego keratyny ze stearyną użytą w ilości 2 części wagowe na 10 części wagowych hydrolizatu, w temperaturze topnienia stearyny w czasie 1 godziny, a następnie suszeniu otrzymanego produktu w temperaturze 50°C oraz jego rozdrobnieniu.
Sposób wytwarzania materiału rolniczego celulozowo-elastomerowego, przeznaczonego zwłaszcza do ściółkowania gleby, pokrywania tuneli, do bezpośredniej osłony roślin, z wykorzystaniem mieszanki lateksowej zawierającej karboksylowany lateks butadienowo-styrenowy oraz hydrolizat keratyny, 2 według wynalazku polega na tym, że tkaninę bawełnianą o gramaturze 115-145 g/cm pokrywa się mieszanką lateksową zawierającą, oprócz karboksylowanego lateksu butadienowo-styrenowego, hydrolizat enzymatyczny keratyny sierści bydlęcej lub jego addukt ze stearyną techniczną oraz żelatynę, sto2 sując 100 g mieszanki lateksowej na 1 m2 tkaniny, po czym powleczoną tkaninę suszy się w temperaturze 50°C w czasie 30 minut i poddaje sieciowaniu w temperaturze 150°C w czasie 1 godziny. Mieszankę lateksową przygotowuje się przez sporządzenie 10% roztworu hydrolizatu enzymatycznego keratyny lub jego adduktu ze stearyną techniczną, w wodzie destylowanej w drodze mieszania w temperaturze 40°C w czasie 10 minut, następnie zmieszanie przygotowanego roztworu z karboksylowanym lateksem butadienowo-styrenowym stosowanym w ilości 10 części wagowych na 1 część wagową hydrolizatu keratyny lub jego adduktu ze stearyną techniczną, w temperaturze 40°C w czasie 30 minut oraz dodanie 5% roztworu wodnego żelatyny w ilości takiej, aby na 1 część wagową hydrolizatu enzymatycznego keratyny lub jego adduktu ze stearyną przypadało 0,51 części wagowych żelatyny. Do pokrywania tkaniny mieszanką lateksową stosuje się wałek malarski lub powlekarkę.
Sposób według wynalazku pozwala na uzyskanie materiałów o różnej grubości poprzez nakładanie różnych ilości warstw za pomocą wałka malarskiego, lub poprzez regulowanie grubości szczeliny powlekarki.
Materiał uzyskany sposobem według wynalazku charakteryzuje się dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi, wydłużeniem przy zerwaniu i twardością. Materiał celulozowo-elastomerowy uzyskany sposobem według wynalazku przepuszcza wodę, co ułatwia podlewanie upraw. Podczas użytkowania, hydrolizat keratyny lub jego addukt może być powoli wymywany wodą i stanowi dodatkowe pożywienie dla uprawianych roślin.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d I.
Odpadową keratynę z przemysłu garbarskiego, pochodzącą z procesu wapnienia połączonego z odwłaszaniem skór bydlęcych z zachowaniem struktury włosa, poddano hydrolizie enzymatycznej, polegającej na ogrzewaniu, przemytej wodą, suszonej i rozdrobnionej w młynku kulowym, keratyny w roztworze wodnym wodorotlenku sodowego w temperaturze 85°C w czasie 2,5 godziny, następnie ustaleniu pH środowiska = 9 przy użyciu roztworu wodnego kwasu siarkowego, wprowadzeniu enzymu proteolitycznego (Novo Unhairing Enzyme NUE 12 MP) w temperaturze 50°C na czas 3 godziny i suszeniu uzyskanego produktu w temperaturze 50°C. Uzyskany produkt rozdrobniono w młynku kulowym uzyskując proszek, który użyto do przygotowania mieszanki lateksowej karboksylowanego kauczuku butadienowo-styrenowego o składzie w częściach wagowych:
karboksylowany lateks butadienowo-styrenowy - 10 części, hydrolizat enzymatyczny keratyny - 1 część, żelatyna - 0,51 części.
W celu uzyskania mieszanki lateksowej, najpierw przygotowano 10% roztwór hydrolizatu enzymatycznego keratyny w wodzie destylowanej w drodze mieszania w temperaturze 40°C w czasie 10 minut. Następnie roztwór hydrolizatu zmieszano z karboksylowanym lateksem butadienowo-styrenowym zastosowanym w ilości 10 części wagowych na 1 część wagową hydrolizatu w temperaturze 40°C w czasie 30 minut. Po tym czasie wprowadzono czynnik zagęszczający w postaci 5% wodnego roztworu żelatyny w takiej ilości, aby na 1 część wagową hydrolizatu przypadało 0,51 części wagowych żelatyny. Otrzymaną w ten sposób mieszanką lateksową powleczono, za pomocą wałka malarskiego, tkaninę bawełnianą 22 o gramaturze 125 g/cm2 rozprowadzając na niej 3 warstwy mieszanki stosując 100 g mieszanki na 1 m2 tkaniny. Następnie powleczoną tkaninę suszono w temperaturze 50°C w czasie 30 minut i sieciowano przez godzinę w temperaturze 150°C. Uzyskany materiał charakteryzował się grubością 0,45 mm, wytrzymałością przy zerwaniu TSb 22,5 MPa, wydłużeniem przy zerwaniu Eb 15% oraz twardością 21,9 w skali
PL 226 430 B1
Shore'a A, podczas gdy tkanina powleczona mieszanką lateksową nie zawierającą hydrolizatu enzymatycznego keratyny charakteryzowała się grubością 0,44 mm, wytrzymałością przy zerwaniu TSb 20,8 MPa, wydłużeniem przy zerwaniu Eb 16% oraz twardością 10,0 w skali Shore'a A.
P r z y k ł a d II.
Odpadową keratynę z przemysłu garbarskiego, pochodzącą z procesu wapnienia połączonego z odwłaszaniem skór bydlęcych z zachowaniem struktury włosa, poddano hydrolizie enzymatycznej polegającej na ogrzewaniu, przemytej wodą, suszonej i rozdrobnionej w młynku kulowym, keratyny w roztworze wodnym wodorotlenku sodowego w temperaturze 85°C w czasie 2,5 godziny, następnie ustaleniu pH środowiska = 9 przy użyciu roztworu wodnego kwasu siarkowego, wprowadzeniu enzymu proteolitycznego (Novo Unhairing Enzyme NUE 12 MP) w temperaturze 50°C na czas 3 godziny i suszeniu uzyskanego produktu w temperaturze 50°C. Uzyskany produkt rozdrobniono w młynku kulowym i poddano inkubacji ze stearyną techniczną użytą w ilości 2 części wagowe na 10 części wagowych hydrolizatu, w temperaturze topnienia stearyny w czasie 1 godziny, uzyskując w ten sposób addukt enzymatycznego hydrolizatu keratyny i stearyny technicznej. Następnie produkt suszono w temperaturze 50°C i rozdrobniono uzyskując proszek, który użyto do przygotowania mieszanki lateksowej o składzie w częściach wagowych:
karboksylowany lateks butadienowo-styrenowy - 10 części, addukt hydrolizatu enzymatycznego keratyny ze stearyną techniczną - 1 część, żelatyna - 0,51 części.
W celu uzyskania mieszanki lateksowej, najpierw przygotowano 10% roztwór adduktu hydrolizatu enzymatycznego keratyny ze stearyną techniczną, w wodzie destylowanej w drodze mieszania w temperaturze 40°C w czasie 10 minut. Następnie uzyskany roztwór zmieszano z karboksylowanym lateksem butadienowo-styrenowym zastosowanym w ilości 10 części wagowych na 1 część wagową adduktu hydrolizatu ze stearyną, w temperaturze 40°C w czasie 30 minut. Po tym czasie wprowadzono czynnik zagęszczający w postaci 5% wodnego roztworu żelatyny w takiej ilości, aby na 1 część wagową adduktu hydrolizatu ze stearyną przypadało 0,51 części wagowych żelatyny. Za pomocą 2 powlekarki przemysłowej typu TEXTIMA powleczono tkaninę bawełnianą o gramaturze 125 g/cm2 2 warstwą mieszanki stosując 100 g mieszanki na 1 m2 tkaniny. Następnie powleczoną tkaninę suszono w temperaturze 50°C w czasie 30 minut i sieciowano przez godzinę w temperaturze 150°C. Uzyskany materiał charakteryzował się grubością 0,35 mm, wytrzymałością przy zerwaniu TSb 25,1 MPa, wydłużeniem przy zerwaniu Eb 4% oraz twardością 49,8 w skali Shore'a A, podczas gdy tkanina powleczona mieszanką lateksową nie zawierającą adduktu hydrolizatu enzymatycznego keratyny charakteryzował się grubością 0,34 mm, wytrzymałością przy zerwaniu TSb 21,3 MPa, wydłużeniem przy zerwaniu Eb 5% oraz twardością 10,4 w skali Shore'a A.
Claims (1)
1. Sposób wytwarzania materiału rolniczego celulozowo-elastomerowego, przeznaczonego zwłaszcza do ściółkowania gleby, pokrywania tuneli, do bezpośredniej osłony roślin, z wykorzystaniem mieszanki lateksowej zawierającej karboksylowany lateks butadienowo-styrenowy oraz hydrolizat keratyny, znamienny tym, że tkaninę bawełnianą o gramaturze 1152
145 g/cm pokrywa się mieszanką lateksową zawierającą, oprócz karboksylowanego lateksu butadienowo-styrenowego, hydrolizat enzymatyczny keratyny sierści bydlęcej lub jego ad2 dukt ze stearyną techniczną oraz żelatynę, stosując 100 g mieszanki na 1 m tkaniny, po czym powleczoną tkaninę suszy się w temperaturze 50°C w czasie 30 minut i poddaje sieciowaniu w temperaturze 150°C w czasie 1 godziny, przy czym mieszankę lateksową przygotowuje się przez sporządzenie 10% roztworu hydrolizatu enzymatycznego keratyny lub jego adduktu ze stearyną techniczną, w wodzie destylowanej w drodze mieszania w temperaturze 40°C w czasie 10 minut, następnie zmieszanie przygotowanego roztworu z karboksylowanym lateksem butadienowo-styrenowym stosowanym w ilości 10 części wagowych na 1 część wagową hydrolizatu keratyny lub jego adduktu ze stearyną techniczną, w temperaturze 40°C w czasie 30 minut oraz dodanie 5% roztworu wodnego żelatyny w ilości takiej, aby na 1 część wagową hydrolizatu enzymatycznego keratyny lub jego adduktu ze stearyną przypadało 0,51 części wagowych żelatyny, zaś do pokrywania tkaniny mieszanką lateksową stosuje się wałek malarski lub powlekarkę.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL404695A PL226430B1 (pl) | 2013-07-15 | 2013-07-15 | Sposób wytwarzania materiału rolniczego celulozowo-elastomerowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL404695A PL226430B1 (pl) | 2013-07-15 | 2013-07-15 | Sposób wytwarzania materiału rolniczego celulozowo-elastomerowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL404695A1 PL404695A1 (pl) | 2015-01-19 |
| PL226430B1 true PL226430B1 (pl) | 2017-07-31 |
Family
ID=52305575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL404695A PL226430B1 (pl) | 2013-07-15 | 2013-07-15 | Sposób wytwarzania materiału rolniczego celulozowo-elastomerowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL226430B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL424567A1 (pl) * | 2018-02-12 | 2019-08-26 | Politechnika Łódzka | Sposób wytwarzania materiału rolniczego lateksowo-celulozowego |
-
2013
- 2013-07-15 PL PL404695A patent/PL226430B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL424567A1 (pl) * | 2018-02-12 | 2019-08-26 | Politechnika Łódzka | Sposób wytwarzania materiału rolniczego lateksowo-celulozowego |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL404695A1 (pl) | 2015-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | Renewable sourced biodegradable mulches and their environment impact | |
| US10433543B2 (en) | Bioactive biopolymer films and coatings | |
| Adhikari et al. | Preformed and sprayable polymeric mulch film to improve agricultural water use efficiency | |
| Hayes et al. | Biodegradable plastic mulch films for sustainable specialty crop production | |
| KR101745452B1 (ko) | 인장강도가 개선된 친환경 자연분해 멀칭재 | |
| Rychter et al. | Utilization of starch films plasticized with urea as fertilizer for improvement of plant growth | |
| Seggiani et al. | Polycaprolactone-collagen hydrolysate thermoplastic blends: Processability and biodegradability/compostability | |
| KR20130116481A (ko) | 액상의 멀칭비닐용 성막조성물과 그 제조방법 | |
| Kurian et al. | Natural rubber: production, properties and applications | |
| CN109161059A (zh) | 一种全生物可控降解多功能农用除草保墒地膜 | |
| CN103571176A (zh) | 可完全降解的含淀粉tpu地膜及制备方法 | |
| CN105753599A (zh) | 一种全海藻生物地膜及其制备方法 | |
| Boon et al. | Recent development of biodegradable synthetic rubbers and bio-based rubbers using sustainable materials from biological sources | |
| CN105949737A (zh) | 一种可降解地膜及其制备方法 | |
| Yang et al. | An environment-friendly leather waste-based liquid film mulching and its application for facilitating the growth of maize crops | |
| PL226430B1 (pl) | Sposób wytwarzania materiału rolniczego celulozowo-elastomerowego | |
| Li et al. | Recent Advances of Biodegradable Agricultural Mulches from Renewable Resources | |
| CN102283057A (zh) | 一种新型的稠浆法多功能有机环保薄片地膜的制作方法 | |
| CN105200657B (zh) | 一种具有降解功能的非织造新材料的生产工艺 | |
| KR20160034559A (ko) | 팽창성 항균제를 포함하는 친환경 항균성 및 내곰팡이성 인조잔디용 탄성 충전재 그 제조 방법 | |
| PL238428B1 (pl) | Mieszanka kauczukowa karboksylowanego kauczuku butadienowo- akrylonitrylowego | |
| Ntumba et al. | The effect of enzymatic keratin hydrolyzate on the susceptibility of cellulosic-elastomeric material to biodecomposition | |
| KR101819940B1 (ko) | 살균 및 살충효과를 갖는 멀칭 필름 및 이의 제조 방법 | |
| CN105191709A (zh) | 一种环保地膜及其制备方法 | |
| JP2010239954A (ja) | 農業用紙マルチシート |