PL244800B1 - Biodegradable thermoplastic composite, method of producing a biodegradable thermoplastic composite and method of multiple processing of products made of biodegradable thermoplastic composite - Google Patents
Biodegradable thermoplastic composite, method of producing a biodegradable thermoplastic composite and method of multiple processing of products made of biodegradable thermoplastic composite Download PDFInfo
- Publication number
- PL244800B1 PL244800B1 PL439375A PL43937521A PL244800B1 PL 244800 B1 PL244800 B1 PL 244800B1 PL 439375 A PL439375 A PL 439375A PL 43937521 A PL43937521 A PL 43937521A PL 244800 B1 PL244800 B1 PL 244800B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parts
- poly
- weight
- acid
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims description 29
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title claims description 29
- 241000219051 Fagopyrum Species 0.000 claims abstract description 43
- 235000009419 Fagopyrum esculentum Nutrition 0.000 claims abstract description 43
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 30
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 23
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 21
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 3
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 18
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 18
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 13
- -1 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 5
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 description 4
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 3
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 3
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 3
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 3
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 description 3
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 description 2
- 240000008564 Boehmeria nivea Species 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 2
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229940100486 rice starch Drugs 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- CHHHXKFHOYLYRE-UHFFFAOYSA-M 2,4-Hexadienoic acid, potassium salt (1:1), (2E,4E)- Chemical compound [K+].CC=CC=CC([O-])=O CHHHXKFHOYLYRE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- IUPHTVOTTBREAV-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxybutanoic acid;3-hydroxypentanoic acid Chemical compound CC(O)CC(O)=O.CCC(O)CC(O)=O IUPHTVOTTBREAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- 229920013642 Biopol™ Polymers 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 239000004287 Dehydroacetic acid Substances 0.000 description 1
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011173 biocomposite Substances 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 235000019258 dehydroacetic acid Nutrition 0.000 description 1
- JEQRBTDTEKWZBW-UHFFFAOYSA-N dehydroacetic acid Chemical compound CC(=O)C1=C(O)OC(C)=CC1=O JEQRBTDTEKWZBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940061632 dehydroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- PGRHXDWITVMQBC-UHFFFAOYSA-N dehydroacetic acid Natural products CC(=O)C1C(=O)OC(C)=CC1=O PGRHXDWITVMQBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 description 1
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 235000010241 potassium sorbate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004302 potassium sorbate Substances 0.000 description 1
- 229940069338 potassium sorbate Drugs 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
- B29C48/023—Extruding materials comprising incompatible ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest biodegradowalny kompozyt, według zgłoszenia, który charakteryzuje się tym, że, zawiera od 55 do 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz od 15 do 45 cz. wag. napełniacza w postaci zmielonych łusek gryczanych, przy czym zmielone łuski gryczane mają wielkość cząstek wynoszącą od 1 µm do 100 µm. Zgłoszenie obejmuje także sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu, według zgłoszenia, który charakteryzuje się tym, że miesza się od 55 do 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowy-co-3-hydroksywalerianowy) oraz od 15 do 45 cz. wag. napełniacza w postaci zmielonych łusek gryczanych o wielkości cząstek wynoszącej od 1 µm do 100 µm, a następnie mieszaninę suszy się w temperaturze co najwyżej 90°C, po czym mieszaninę podaje się do wytłaczarki ślimakowej i wytłacza się ją, a następnie wytłoczyny granuluje się. Przedmiotem zgłoszenia jest również sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobu z biodegradowalnego kompozytu, według zgłoszenia, który charakteryzuje się tym, że wyrób uzyskany w procesie wtryskiwania z biodegradowalnego kompozytu zawierającego od 55 do 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz od 15 do 45 cz. wag. napełniacza w postaci zmielonych łusek gryczanych mieli się, po czym uzyskany granulat suszy się, a następnie uplastycznia się w temperaturze z przedziału od 170 do 190°C oraz formuje się wyrób.The subject of the application is a biodegradable composite, according to the application, which is characterized by the fact that it contains from 55 to 85 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and from 15 to 45 parts. weight filler in the form of ground buckwheat hulls, wherein the ground buckwheat hulls have a particle size ranging from 1 µm to 100 µm. The application also includes a method for obtaining a biodegradable composite, according to the application, which is characterized by mixing from 55 to 85 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and from 15 to 45 parts weight filler in the form of ground buckwheat hulls with a particle size ranging from 1 µm to 100 µm, and then the mixture is dried at a temperature of at most 90°C, after which the mixture is fed to a screw extruder and extruded, and then the pomace is granulated. The subject of the application is also a method of repeated processing of a product made of a biodegradable composite, according to the application, which is characterized by the fact that the product obtained in the injection process from a biodegradable composite containing from 55 to 85 parts weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and from 15 to 45 parts. weight the filler in the form of ground buckwheat hulls is ground, then the obtained granulate is dried and then plasticized at a temperature ranging from 170 to 190°C and the product is formed.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego oraz jego zastosowanie do wielokrotnego przetwarzania, mogące być wykorzystanym zwłaszcza w wyrobach obciążonych w trakcie użytkowania, przeznaczonych do kontaktu z żywnością.The subject of the invention is a biodegradable thermoplastic composite, a method of producing a biodegradable thermoplastic composite and its use for repeated processing, which can be used especially in products subject to loads during use and intended for contact with food.
Z publikacji Singh S., Mohanty A.K. pt.: „Wood fiber reinforced bacterial bioplastic composites: Fabrication and performance evaluation”, Composites Science and Technology, 67 (2007), 1753-1763 znany jest kompozyt o osnowie poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) ze zmienną zawartością włókien drzewnych, który był przetwarzany na mini-wytłaczarce i mini-wtryskarce. Jako matryca polimerowa został w nim zastosowany PHBV o nazwie handlowej Biopol, zaś jako napełniacz zostały zastosowane włókna drzewne o długości włókna od 1,6 mm do 1,65 mm i średnicy w zakresie od 0,3 mm do 0,4 mm. Wytworzone biokompozyty o osnowie PHBV zawierały od 10% mas. do 40% mas. włókien drzewnych.From the publication of Singh S., Mohanty A.K. entitled: "Wood fiber reinforced bacterial bioplastic composites: Fabrication and performance evaluation", Composites Science and Technology, 67 (2007), 1753-1763, a composite with a poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) matrix with a variable wood fiber content, which was processed on a mini-extruder and a mini-injection molding machine. PHBV with the trade name Biopol was used as the polymer matrix, and wood fibers were used as the filler with a fiber length of 1.6 mm to 1.65 mm and a diameter ranging from 0.3 mm to 0.4 mm. The produced PHBV-based biocomposites contained from 10 wt. up to 40% by weight wood fibers.
Z opisu patentowego PL 234621 B1 znany jest sposób otrzymywania termoplastycznych kompozytów wzmacnianych włóknami krótkimi polegający na mieszaniu osnowy polimerowej i włókien krótkich celulozy i kompatybilizatora. W tym znanym sposobie, w dwóch granulatach kompozytowych A i B modyfikuje się interfazę osnowa polimerowa - włókna celulozowe przy pomocy kompatybilizatora lub antykompatybilizatora, przy czym granulat kompozytowy A i B otrzymuje się poprzez mieszanie w stanie stopionym osnowy polimerowej z włóknami celulozowymi w stosunku od 70:30% wagowych do 50:50% wagowych, przy udziale, w granulacie A kompatybilizatora, którym jest wosk polimerowy mieszalny z polimerem osnowy w ilości 0,5-3% wagowych w stosunku do polimeru osnowy, zaś w granulacie B przy udziale antykompatybilizatora, którym jest wosk polimerowy niemieszalny z polimerem osnowy w ilości 0,25-3% wagowych w stosunku do polimeru osnowy, następnie granulaty A i B miesza się w stanie stopionym w stosunku od 1:1 do 3:1 w czasie dalszego przetwórstwa wtryskowego lub ekstruzji, otrzymując kompozyt o zróżnicowanej interfazie włókno-osnowa.From the patent description PL 234621 B1, a method is known for obtaining thermoplastic composites reinforced with short fibers, which involves mixing a polymer matrix, short fibers of cellulose and a compatibilizer. In this known method, in two composite granulates A and B, the polymer matrix - cellulose fibers interphase is modified using a compatibilizer or anti-compatibilizer, and the composite granules A and B are obtained by melt mixing the polymer matrix with cellulose fibers in a ratio of 70: 30% by weight to 50:50% by weight, with the participation of a compatibilizer in granulate A, which is a polymer wax miscible with the matrix polymer in an amount of 0.5-3% by weight in relation to the matrix polymer, and in granules B with the participation of an anti-compatibilizer, which there is a polymer wax that is immiscible with the matrix polymer in an amount of 0.25-3% by weight in relation to the matrix polymer, then granulates A and B are mixed in the melted state in a ratio from 1:1 to 3:1 during further injection processing or extrusion, obtaining a composite with a differentiated fiber-matrix interphase.
Z opisu zgłoszeniowego wynalazku CN 102850741 A, znany jest natomiast materiał kompozytowy biodegradowalny o osnowie polihydroksyalkanianu, który zawiera 30-80 części homopolimeru hydroksyalkanianu, 20-70 części kopolimeru hydroksyalkanianu, 15-40 części włókien pochodzenia roślinnego, 1,5-6 części kompatybilizatora, 0,5-10 części przeciwutleniacza oraz 1-6 części środka ułatwiającego przetwórstwo.From the description of the invention application CN 102850741 A, a biodegradable composite material with a polyhydroxyalkanoate matrix is known, which contains 30-80 parts of a hydroxyalkanoate homopolymer, 20-70 parts of a hydroxyalkanoate copolymer, 15-40 parts of plant fibers, 1.5-6 parts of a compatibilizer, 0.5-10 parts of an antioxidant and 1-6 parts of a processing aid.
Z opisu zgłoszeniowego wynalazku CN 109467896 A znany jest materiał, który zawiera 48 do 53 cz. wag. PHBV, 50 do 55 cz. wag. białka orzeszków ziemnych w formie proszku, 14 do 15 cz. wag. włókna kokosowego, 30 do 40 cz. wag. skrobi, 20 do 24 cz. wag. chityny, 1,5 do 1,9 cz. wag. włókna jutowego, 3 do 6 cz. wag. włókna drzewnego, 1,5 do 2,2 cz. wag. silanowego środka sprzęgającego, 20 do 30 cz. wag. bursztynianu polibutylenu, 2 do 3 cz. wag. sorbinianu potasu, 2 do 3 cz. wag. kwasu dehydrooctowego, 1,4 do 1,6 cz. wag. ftalanu dioktylu, 2,3 do 3,6 cz. wag. stearynianu cynku, 8 do 12 cz. wag. twardej gliny, 5 do 9 cz. wag. kaolinu, 7 do 11 cz. wag. sepiolitu i 1 do 1,4 cz. wag. 2,6-ditert-4-metylofenolu.From the description of the invention application CN 109467896 A, a material is known that contains 48 to 53 parts. weight PHBV, 50 to 55 pcs. weight peanut protein in powder form, 14 to 15 parts weight coconut fiber, 30 to 40 pieces weight starch, 20 to 24 parts weight chitin, 1.5 to 1.9 parts weight jute fiber, 3 to 6 pieces weight wood fiber, 1.5 to 2.2 parts weight silane coupling agent, 20 to 30 parts weight polybutylene succinate, 2 to 3 parts weight potassium sorbate, 2 to 3 parts weight dehydroacetic acid, 1.4 to 1.6 parts weight dioctyl phthalate, 2.3 to 3.6 parts weight zinc stearate, 8 to 12 parts weight hard clay, 5 to 9 pieces weight kaolin, 7 to 11 parts weight sepiolite and 1 to 1.4 parts weight 2,6-ditert-4-methylphenol.
Z opisu zgłoszenia wynalazku CA 2641922 A1 znany jest materiał, który zawiera poli(hydroksymaślan) (PHB) lub polikaprolaktan (PCL) jako matrycę polimerową oraz jako napełniacz w ilości masowej od 5% do 70% włókna naturalne takie jak: sizal, wytłoki trzciny cukrowej, orzech kokosa, piasava, soja, juta, ramia, curaua. Również jako napełniacz stosowane mogą być od 5 do 70% udziału wagowego: mączka lub pył drzewny, skrobia, łuski ryżowe.From the description of the invention application CA 2641922 A1, a material is known that contains poly(hydroxybutyrate) (PHB) or polycaprolactan (PCL) as a polymer matrix and as a filler in a mass amount from 5% to 70% natural fibers such as: sisal, sugar cane pomace , coconut, piasava, soybean, jute, ramie, curaua. Also as a filler, from 5 to 70% by weight can be used: flour or wood dust, starch, rice husks.
Z opisu zgłoszenia wynalazku US 2009023836 A1 znany jest materiał, który zawiera poli(hydroksymaślan) (PHB) lub poli(kwas mlekowy) (PLA) jako matrycę polimerową oraz jako napełniacz w ilości masowej od 5% do 70% włókna naturalne takie jak: sizal, wytłoki trzciny cukrowej, orzech kokosa, piasava, soja, juta, ramia, curaua. Również jako napełniacz stosowane mogą być od 5 do 70% udziału wagowego: mączka lub pył drzewny, skrobia, łuski ryżowe.From the description of the invention application US 2009023836 A1, a material is known that contains poly(hydroxybutyrate) (PHB) or poly(lactic acid) (PLA) as a polymer matrix and as a filler in a mass amount from 5% to 70% natural fibers such as: sisal , sugarcane pomace, coconut, piasava, soybean, jute, ramie, curaua. Also as a filler, from 5 to 70% by weight can be used: flour or wood dust, starch, rice husks.
Istotnym problemem jest stale zwiększająca się ilość odpadów z tworzyw polimerowych. Materiały z tworzyw polimerowych, są w większości pochodzenia petrochemicznego i nie ulegają biodegradacji oraz z różnym skutkiem poddawane są recyklingowi. PHBV, należący do grupy polihydroksyalkanianów (PHA) jest polimerem pochodzenia naturalnego, w pełni biodegradowalnym, obojętnym w organizmach żywych oraz mającym właściwości zbliżone do polipropylenu - materiału szeroko stosowanego w wyrobach wtryskowych i wytłaczanych. Z uwagi na stosunkowo wysokie koszty wytworzenia, PHBV jest rzadko stosowany na wyroby wytłaczane lub formowane wtryskowo, przez co ma obecnie niewielkie możliwości wdrożenia.A significant problem is the constantly increasing amount of polymer waste. Materials made of polymeric materials are mostly of petrochemical origin and are non-biodegradable and are recycled with varying degrees of success. PHBV, belonging to the group of polyhydroxyalkanoates (PHA), is a polymer of natural origin, fully biodegradable, neutral in living organisms and having properties similar to polypropylene - a material widely used in injection and extruded products. Due to the relatively high production costs, PHBV is rarely used for extruded or injection molded products, which is why it currently has little implementation potential.
Celem wynalazku było wytworzenie biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, który będzie tani w produkcji, a jego przetwórstwo będzie łatwe i możliwe do prowadzenia metodą wytłaczania oraz formowania wtryskowego, przez co znajdzie szerokie zastosowanie do wytwarzania produktów, takich jak w szczególności produkty codziennego użytku, a dzięki jego biodegradowalności, bez wydzielania do środowiska toksycznych związków, umożliwi jego bezpieczną utylizację, a ponadto będzie nadawał się do recyklingu.The aim of the invention was to produce a biodegradable thermoplastic composite that will be cheap to produce, and its processing will be easy and possible to carry out by extrusion and injection molding, which will make it widely used in the production of products, such as, in particular, everyday products, and thanks to its biodegradability , without releasing toxic compounds into the environment, will enable its safe disposal, and will also be recyclable.
Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny zawierający osnowę polimerową w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz napełniacz, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera od 55 do 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz od 15 do 45 cz. wag. napełniacza w postaci zmielonych łusek gryczanych, przy czym zmielone łuski gryczane mają wielkość cząstek wynoszącą od 1 gm do 100 gm.A biodegradable thermoplastic composite containing a polymer matrix in the form of poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and a filler, according to the invention, is characterized by containing from 55 to 85 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and from 15 to 45 parts weight filler in the form of ground buckwheat hulls, wherein the ground buckwheat hulls have a particle size ranging from 1 gm to 100 gm.
Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że miesza się od 55 do 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowy-co-3-hydroksywalerianowy) oraz od 15 do 45 cz. wag napełniacza w postaci zmielonych łusek gryczanych o wielkości cząstek wynoszącej od 1 gm do 100 gm, a następnie mieszaninę suszy się w temperaturze co najwyżej 90°C, po czym mieszaninę podaje się do wytłaczarki ślimakowej i wytłacza się ją, a następnie wytłoczyny granuluje się.The method of obtaining a biodegradable thermoplastic composite according to the invention is characterized by mixing from 55 to 85 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and from 15 to 45 parts weight of the filler in the form of ground buckwheat hulls with a particle size ranging from 1 gm to 100 gm, and then the mixture is dried at a temperature of at most 90°C, after which the mixture is fed to a screw extruder and extruded, and then the pomace is granulated.
Korzystnie poli(kwas 3-hydroksymasłowy-co-3-hydroksywalerianowy) oraz zmielone łuski gryczane miesza się w mieszalniku bębnowym o średnicy od 0,1 m do 2 m.Preferably, poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and ground buckwheat hulls are mixed in a drum mixer with a diameter of 0.1 m to 2 m.
Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeśli mieszanie poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) ze zmielonymi łuskami gryczanymi, w mieszalniku bębnowym, prowadzi się z prędkością od 23 obrotów na minutę do 37 obrotów na minutę.Further benefits are obtained if the poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) is mixed with ground buckwheat hulls in a drum mixer at a speed of 23 rpm to 37 rpm.
Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeżeli mieszanie poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) ze zmielonymi łuskami gryczanymi prowadzi się w temperaturze pokojowej.Further benefits are obtained if mixing poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) with ground buckwheat hulls is carried out at room temperature.
Następne korzyści uzyskiwane są, jeżeli mieszaninę suszy się przez 3 godziny w temperaturze 90°C.Further benefits are obtained if the mixture is dried for 3 hours at 90°C.
Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeśli zmielone łuski gryczane, przed zmieszaniem z poli(kwasem 3-hydroksymasłowym-co-3-hydroksywalerianowym), przesiewa się na sicie.Further benefits are obtained if ground buckwheat hulls are sieved before mixing with poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid).
Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeśli poli(kwas 3-hydroksymasłowy-co-3-hydroksywalerianowy) stosuje się w formie proszku o gęstości 1250 kg/cm3 oraz temperaturze mięknienia według Vicata 166°C.Further benefits are obtained if poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) is used in the form of a powder with a density of 1250 kg/cm 3 and a Vicat softening point of 166°C.
Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli do wytłaczania mieszaniny stosuje się wytłaczarkę jednoślimakową, przy czym w wytłaczarce jednoślimakowej stosuje się temperaturę głowicy wytłaczarskiej od 160°C do 170°C oraz temperaturę stref grzejnych układu uplastyczniającego wytłaczarki od 140°C do 170°C.Further benefits are obtained if a single-screw extruder is used to extrude the mixture, wherein the single-screw extruder uses an extrusion head temperature of 160°C to 170°C and a temperature of the heating zones of the extruder's plasticizing system from 140°C to 170°C.
Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeśli w wytłaczarce jednoślimakowej wytłaczanie prowadzi się z prędkością obwodową ślimaka od 1 m/min do 2 m/min.Further advantages are obtained if, in a single-screw extruder, extrusion is carried out at a screw circumferential speed of 1 m/min to 2 m/min.
Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeżeli do wytłaczania mieszaniny stosuje się wytłaczarkę dwuślimakową współbieżną, przy czym w wytłaczarce dwuślimakowej współbieżnej stosuje się temperaturę głowicy wytłaczarskiej od 160°C do 165°C oraz temperaturę stref grzejnych układu uplastyczniającego wytłaczarki od 140°C do 165°C.Further benefits are obtained if a co-rotating twin-screw extruder is used to extrude the mixture, wherein the co-rotating twin-screw extruder uses an extrusion head temperature of 160°C to 165°C and a temperature of the heating zones of the extruder's plasticizing system from 140°C to 165°C.
Następne korzyści uzyskiwane są jeśli w wytłaczarce dwuślimakowej współbieżnej wytłaczanie prowadzi się z prędkością obwodową ślimaka od 0,5 m/min do 1,5 m/min.Further benefits are obtained if, in a co-rotating twin-screw extruder, extrusion is carried out at a screw peripheral speed of 0.5 m/min to 1.5 m/min.
Zastosowanie biodegradowalnego kompozytu, według wynalazku, do jego wielokrotnego przetwarzania, charakteryzuje się tym, że wyrób z biodegradowalnego kompozytu zawierającego od 55 do 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz od 15 do 45 cz. wag. napełniacza w postaci zmielonych łusek gryczanych mieli się, po czym uzyskany granulat suszy się, a następnie uplastycznia się w temperaturze z przedziału od 170 do 190°C oraz formuje się wyrób.The use of a biodegradable composite, according to the invention, for its repeated processing is characterized by the fact that the product is made of a biodegradable composite containing from 55 to 85 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and from 15 to 45 parts weight the filler in the form of ground buckwheat hulls is ground, then the obtained granulate is dried and then plasticized at a temperature ranging from 170 to 190°C and the product is formed.
Korzystnie uplastyczniony granulat formuje się poprzez wtryskiwanie w temperaturze z przedziału od 170 do 190°C.Preferably, the plasticized granulate is formed by injection at a temperature ranging from 170 to 190°C.
Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeżeli wtryskiwanie prowadzi się z prędkością 35 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 55 MPa, temperaturze formy wynoszącej 90°C oraz czasie docisku wynoszącym 25 s.Further advantages are obtained if the injection is carried out at a speed of 35 cm 3 /s, a holding pressure of 55 MPa, a mold temperature of 90°C and a holding time of 25 s.
Nowy biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, wytworzony sposobem według wynalazku znajduje szerokie zastosowanie do produkcji wyrobów wytwarzanych za pomocą technologii formowania wtryskowego oraz wytłaczania. Ten nowy biodegradowalny kompozyt termoplastyczny nie ulega szybkiemu zużyciu, może pełnić funkcję wyrobu obciążonego w trakcie użytkowania, może mieć bezpośredni kontakt z organizmami żywymi, a ponadto może zostać wykorzystany do produkcji zwłaszcza palet z tworzyw sztucznych, skrzynek do przechowywania owoców lub warzyw, naczyń jednorazowego użytku, sztućców, pojemników na odpady szpitalne, patyczków do lodów, opakowań na wybrane produkty spożywcze, osłon na rośliny, elementów osłonowych i ochronnych z przeznaczeniem do wyrobów o wyższej wartości. Zastosowanie w sposobie otrzymywania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, według wynalazku, PHBV w formie proszku, a nie w formie powszechnie stosowanego granulatu, korzystnie wpływa na równomierne wymieszanie polimeru ze zmielonymi łuskami gryczanymi, z uwagi na podobną wielkość cząstek obu składników. Przesianie zmielonych łusek gryczanych na sicie, w celu rozproszenia większych skupisk, pozwala na możliwość lepszego wymieszania obu faz. Nowy biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, w porównaniu do czystego PHBV charakteryzuje się znacznie podwyższoną twardością, mniejszym skurczem przetwórczym oraz jednorodnością mikrostruktury. Twardość oraz skurcz przetwórczy otrzymanych wyrobów wytłaczanych oraz wtryskiwanych zależą od ilości zastosowanego napełniacza w matrycy polimerowej oraz metody wytłaczania. Ponadto kompozyt nadaje się do ponownego przetwarzania, przy nieznacznej zmianie właściwości w stosunku do kompozytu pierwotnie wytworzonego. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że kompozyt może być ponownie przetworzony minimum pięciokrotnie.The new biodegradable thermoplastic composite produced by the method according to the invention is widely used in the production of products manufactured using injection molding and extrusion technologies. This new biodegradable thermoplastic composite does not wear out quickly, can act as a loaded product during use, can have direct contact with living organisms, and can also be used to produce especially plastic pallets, fruit or vegetable storage boxes, and disposable tableware. , cutlery, hospital waste containers, ice cream sticks, packaging for selected food products, plant covers, covering and protective elements intended for higher value products. The use of PHBV in the form of powder in the method of obtaining the biodegradable thermoplastic composite according to the invention, and not in the form of commonly used granules, has a beneficial effect on the even mixing of the polymer with ground buckwheat hulls, due to the similar particle size of both components. Sifting the ground buckwheat hulls on a sieve to disperse larger clusters allows for better mixing of both phases. The new biodegradable thermoplastic composite, compared to pure PHBV, is characterized by significantly increased hardness, lower processing shrinkage and homogeneity of the microstructure. The hardness and processing shrinkage of the obtained extruded and injected products depend on the amount of filler used in the polymer matrix and the extrusion method. Moreover, the composite is recyclable, with a slight change in properties compared to the originally manufactured composite. As a result of the tests carried out, it was found that the composite can be recycled a minimum of five times.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania.The subject of the invention is presented in embodiments.
Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, według wynalazku, w pierwszym przykładzie wykonania, zawiera 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) (PHBV) oraz 15 cz. wag. zmielonych łusek gryczanych o zróżnicowanych wielkościach cząstek których wymiary liniowe wynoszą od 1 pm do 100 pm.The biodegradable thermoplastic composite according to the invention, in the first embodiment, contains 85 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) (PHBV) and 15 parts weight ground buckwheat hulls with various particle sizes, the linear dimensions of which range from 1 pm to 100 pm.
Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, według wynalazku, w drugim przykładzie wykonania, zawiera 70 cz. wag. PHBV oraz 30 cz. wag. zmielonych łusek gryczanych o zróżnicowanych wielkościach cząstek, których wymiary liniowe wynoszą od 1 pm do 100 pm.The biodegradable thermoplastic composite according to the invention, in the second embodiment, contains 70 parts. weight PHBV and 30 pcs. weight ground buckwheat hulls with various particle sizes, the linear dimensions of which range from 1 pm to 100 pm.
Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, według wynalazku, w trzecim przykładzie wykonania, zawiera 55 cz. wag. PHBV oraz 45 cz. wag. zmielonych łusek gryczanych o zróżnicowanych wielkościach cząstek, których wymiary liniowe wynoszą od 1 pm do 100 pm.The biodegradable thermoplastic composite according to the invention, in the third embodiment, contains 55 parts. weight PHBV and 45 parts weight ground buckwheat hulls with various particle sizes, the linear dimensions of which range from 1 pm to 100 pm.
Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu polimerowego, według wynalazku, w pierwszym przykładzie realizacji prowadzi się tak, że zmielone łuski gryczane przesiewa się przez sito o wielkości oczka wynoszącej 0,7 mm, a następnie 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowegoco-3-hydroksywalerianowego) (PHBV), w postaci proszku o gęstości 1250 kg/cm3 oraz temperaturze mięknienia według Vicata wynoszącej 166°C, i 15 cz. wag. zmielonych łusek gryczanych, o zróżnicowanych wielkościach cząstek których wymiary liniowe mieszczą się w zakresie od 1 pm do 100 pm, miesza się w mieszalniku bębnowym, o średnicy 0,3 m, w temperaturze pokojowej z prędkością 37 obrotów na minutę, po czym powstałą mieszaninę suszy się przez 3 godziny w temperaturze 90°C. Wysuszoną mieszaninę dozuje się do leja zasypowego wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej o strefach uszczelniająco-transportowo-rozcierających. Podczas wytłaczania utrzymuje się stałą temperaturę głowicy wytłaczarskiej wynoszącą 160°C oraz stref grzejnych układu uplastyczniającego wytłaczarki wynoszące kolejno: 155°C, 155°C, 155°C, 152°C, 149°C, 145°C, 140°C. Wytłaczanie prowadzi się przy stałej prędkości obwodowej ślimaka wynoszącej 0,5 m/min. Uzyskane wytłoczyny biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego granuluje się. Otrzymany biodegradowalny kompozyt polimerowy charakteryzuje się twardością 95,8 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 2,11 %, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,34% oraz skurczem przetwórczym na grubości 3,82%, podczas gdy czysty PHBV charakteryzuje się twardością 84,5 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 2,5%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,7% oraz skurczem przetwórczym na grubości 4,85%.The method of obtaining a biodegradable polymer composite according to the invention, in the first embodiment, is carried out in such a way that ground buckwheat hulls are sifted through a sieve with a mesh size of 0.7 mm, and then 85 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-3-hydroxyvaleric acid) (PHBV), in the form of a powder with a density of 1250 kg/cm 3 and a Vicat softening point of 166°C, and 15 parts. weight ground buckwheat hulls, with different particle sizes whose linear dimensions range from 1 pm to 100 pm, are mixed in a drum mixer with a diameter of 0.3 m at room temperature at a speed of 37 rpm, and then the resulting mixture is dried for 3 hours at 90°C. The dried mixture is dosed into the hopper of a co-rotating twin-screw extruder with sealing, transport and grinding zones. During extrusion, a constant temperature of the extrusion head is maintained at 160°C and the heating zones of the extruder plasticizing system are: 155°C, 155°C, 155°C, 152°C, 149°C, 145°C, 140°C. Extrusion is carried out at a constant screw peripheral speed of 0.5 m/min. The obtained extrudates of the biodegradable thermoplastic composite are granulated. The obtained biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 95.8 N/mm 2 , longitudinal processing shrinkage of 2.11%, transverse processing shrinkage of 2.34% and processing shrinkage through the thickness of 3.82%, while pure PHBV has a hardness of 84.5 N/mm 2 , longitudinal processing shrinkage 2.5%, transverse processing shrinkage 2.7% and thickness processing shrinkage 4.85%.
Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu polimerowego, według wynalazku, w drugim przykładzie realizacji prowadzi się tak, że zmielone łuski gryczane przesiewa się przez sito, o wielkości oczka wynoszącej 0,7 mm, a następnie 70 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) (PHBV) i 30 cz. wag. zmielonych łusek gryczanych o zróżnicowanych wielkościach cząstek których wymiary liniowe mieszczą się w zakresie od 1 pm do 100 pm, miesza się w mieszalniku bębnowym w temperaturze pokojowej z prędkością 30 obrotów na minutę, po czym powstałą mieszaninę suszy się przez 3 godziny w temperaturze 90°C. Wysuszoną mieszaninę dozuje się do leja zasypowego wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej o strefach uszczelniająco-transportoworozcierających. Podczas wytłaczania utrzymuje się stałą temperaturę głowicy wytłaczarskiej wynoszącą 162°C oraz stref grzejnych układu uplastyczniającego wytłaczarki wynoszące kolejno: 160°C, 160°C, 159°C, 158°C, 153°C, 150°C, 145°C. Wytłaczanie prowadzi się przy stałej prędkości obwodowej ślimaka wynoszącej 1 m/min. Uzyskane wytłoczyny biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego granuluje się. Otrzymany biodegradowalny kompozyt polimerowy charakteryzuje się twardością 103,4 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,75%, skurczem przetwórczym poprzecznym 1,92% oraz skurczem przetwórczym na grubości 2,21%, podczas gdy czysty PHBV charakteryzuje się twardością 84,5 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 2,5%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,7% oraz skurczem przetwórczym na grubości 4,85%.The method of obtaining a biodegradable polymer composite according to the invention, in the second embodiment, is carried out in such a way that ground buckwheat hulls are sifted through a sieve with a mesh size of 0.7 mm and then 70 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) (PHBV) and 30 parts weight ground buckwheat hulls with different particle sizes, the linear dimensions of which range from 1 pm to 100 pm, are mixed in a drum mixer at room temperature at a speed of 30 rpm, and then the resulting mixture is dried for 3 hours at 90°C . The dried mixture is dosed into the hopper of a co-rotating twin-screw extruder with sealing, transport and grinding zones. During extrusion, a constant temperature of the extrusion head is maintained at 162°C and the heating zones of the extruder plasticizing system are maintained at 160°C, 160°C, 159°C, 158°C, 153°C, 150°C, 145°C. Extrusion is carried out at a constant screw peripheral speed of 1 m/min. The obtained extrudates of the biodegradable thermoplastic composite are granulated. The obtained biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 103.4 N/mm 2 , a longitudinal processing shrinkage of 1.75%, a transverse processing shrinkage of 1.92% and a processing shrinkage through the thickness of 2.21%, while pure PHBV has a hardness of 84.5 N/mm 2 , longitudinal processing shrinkage 2.5%, transverse processing shrinkage 2.7% and thickness processing shrinkage 4.85%.
Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu polimerowego, według wynalazku, w trzecim przykładzie realizacji prowadzi się tak, że zmielone łuski gryczane przesiewa się przez sito o wielkości oczka wynoszącej 0,7 mm, a następnie 55 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) (PHBV) i 45 cz. wag. zmielonych łusek gryczanych o zróżnicowanych wielkościach cząstek których wymiary liniowe mieszczą się w zakresie od 1 pm do 100 pm, miesza się w mieszalniku bębnowym w temperaturze pokojowej z prędkością 23 obroty na minutę, po czym powstałą mieszaninę suszy się przez 3 godziny w temperaturze 90°C. Wysuszoną mieszaninę dozuje się do leja zasypowego wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej o strefach uszczelniająco-transportoworozcierających. Podczas wytłaczania utrzymuje się stałą temperaturę głowicy wytłaczarskiej wynoszącą 164°C oraz stref grzejnych układu uplastyczniającego wytłaczarki wynoszące kolejno: 163°C, 162°C, 162°C, 161°C, 158°C, 155°C, 148°C. Wytłaczanie prowadzi się przy stałej prędkości obwodowej ślimaka wynoszącej 1,5 m/min. Uzyskane wytłoczyny biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego granuluje się. Otrzymany biodegradowalny kompozyt polimerowy charakteryzuje się twardością 114,3 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,29%, skurczem przetwórczym poprzecznym 1,44% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,92%, podczas gdy czysty PHBV charakteryzuje się twardością 84,5 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 2,5%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,7% oraz skurczem przetwórczym na grubości 4,85%.The method of obtaining a biodegradable polymer composite according to the invention in the third embodiment is carried out in such a way that ground buckwheat hulls are sifted through a sieve with a mesh size of 0.7 mm and then 55 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) (PHBV) and 45 parts weight ground buckwheat hulls with different particle sizes, the linear dimensions of which range from 1 pm to 100 pm, are mixed in a drum mixer at room temperature at a speed of 23 revolutions per minute, and then the resulting mixture is dried for 3 hours at 90°C . The dried mixture is dosed into the hopper of a co-rotating twin-screw extruder with sealing, transport and grinding zones. During extrusion, a constant temperature of the extrusion head is maintained at 164°C and the heating zones of the extruder plasticizing system are: 163°C, 162°C, 162°C, 161°C, 158°C, 155°C, 148°C. Extrusion is carried out at a constant screw peripheral speed of 1.5 m/min. The obtained extrudates of the biodegradable thermoplastic composite are granulated. The obtained biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 114.3 N/mm 2 , longitudinal processing shrinkage of 1.29%, transverse processing shrinkage of 1.44% and processing shrinkage through the thickness of 0.92%, while pure PHBV is characterized by a hardness of 84.5 N/mm 2 , longitudinal processing shrinkage 2.5%, transverse processing shrinkage 2.7% and thickness processing shrinkage 4.85%.
Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu polimerowego, według wynalazku, w czwartym przykładzie realizacji prowadzi się tak, że zmielone łuski gryczane przesiewa się przez sito o wielkości oczka wynoszącej 1,3 mm, a następnie 85 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) (PHBV) i 15 cz. wag. zmielonych łusek gryczanych o zróżnicowanych wielkościach cząstek których wymiary liniowe mieszczą się w zakresie od 1 pm do 100 pm, miesza się w mieszalniku bębnowym w temperaturze pokojowej z prędkością 37 obrotów na minutę, po czym powstałą mieszaninę suszy się przez 3 godziny w temperaturze 90°C. Wysuszoną mieszaninę dozuje się do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Podczas wytłaczania utrzymuje się stałą temperaturę głowicy wytłaczarskiej wynoszącą 160°C oraz stref grzejnych układu uplastyczniającego wytłaczarki wynoszące kolejno: 152°C, 145°C, 140°C. Wytłaczanie prowadzi się przy stałej prędkości obwodowej ślimaka wynoszącej 1 m/min. Uzyskane wytłoczyny biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego granuluje się. Otrzymany biodegradowalny kompozyt polimerowy charakteryzuje się twardością 97,2 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 2,09%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,12% oraz skurczem przetwórczym na grubości 3,93%, podczas gdy czysty PHBV charakteryzuje się twardością 84,5 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 2,5%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,7% oraz skurczem przetwórczym na grubości 4,85%.The method of obtaining a biodegradable polymer composite according to the invention, in the fourth embodiment, is carried out in such a way that ground buckwheat hulls are sifted through a sieve with a mesh size of 1.3 mm and then 85 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) (PHBV) and 15 parts weight ground buckwheat hulls with different particle sizes, the linear dimensions of which range from 1 pm to 100 pm, are mixed in a drum mixer at room temperature at a speed of 37 rpm, and then the resulting mixture is dried for 3 hours at 90°C . The dried mixture is dispensed into the hopper of a single-screw extruder. During extrusion, a constant temperature of the extrusion head is maintained at 160°C and the heating zones of the extruder's plasticizing system are maintained at 152°C, 145°C, 140°C. Extrusion is carried out at a constant screw peripheral speed of 1 m/min. The obtained extrudates of the biodegradable thermoplastic composite are granulated. The obtained biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 97.2 N/mm 2 , longitudinal processing shrinkage of 2.09%, transverse processing shrinkage of 2.12% and processing shrinkage through the thickness of 3.93%, while pure PHBV has a hardness of 84.5 N/mm 2 , longitudinal processing shrinkage 2.5%, transverse processing shrinkage 2.7% and thickness processing shrinkage 4.85%.
Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu polimerowego, według wynalazku, w piątym przykładzie realizacji prowadzi się tak, że zmielone łuski gryczane przesiewa się przez sito o wielkości oczka wynoszącej 1,3 mm, a następnie 70 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) (PHBV) i 30 cz. wag. zmielonych łusek gryczanych o zróżnicowanych wielkościach cząstek których wymiary liniowe mieszczą się w zakresie od 1 pm do 100 pm, miesza się w mieszalniku bębnowym w temperaturze pokojowej z prędkością 30 obrotów na minutę, po czym powstałą mieszaninę suszy się przez 3 godziny w temperaturze 90°C. Wysuszoną mieszaninę dozuje się do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Podczas wytłaczania utrzymuje się stałą temperaturę głowicy wytłaczarskiej wynoszącą 165°C oraz stref grzejnych układu uplastyczniającego wytłaczarki wynoszące kolejno: 159°C, 152°C, 142°C. Wytłaczanie prowadzi się przy stałej prędkości obwodowej ślimaka wynoszącej 1,5 m/min. Uzyskane wytłoczyny biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego granuluje się. Otrzymany biodegradowalny kompozyt polimerowy charakteryzuje się twardością 104,5 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,78%, skurczem przetwórczym poprzecznymThe method of obtaining a biodegradable polymer composite according to the invention in the fifth embodiment is carried out in such a way that ground buckwheat hulls are sifted through a sieve with a mesh size of 1.3 mm and then 70 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) (PHBV) and 30 parts weight ground buckwheat hulls with different particle sizes, the linear dimensions of which range from 1 pm to 100 pm, are mixed in a drum mixer at room temperature at a speed of 30 rpm, and then the resulting mixture is dried for 3 hours at 90°C . The dried mixture is dispensed into the hopper of a single-screw extruder. During extrusion, a constant temperature of the extrusion head is maintained at 165°C and the heating zones of the extruder's plasticizing system are maintained at 159°C, 152°C, 142°C. Extrusion is carried out at a constant screw peripheral speed of 1.5 m/min. The obtained extrudates of the biodegradable thermoplastic composite are granulated. The obtained biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 104.5 N/mm 2 , longitudinal processing shrinkage of 1.78%, and transverse processing shrinkage.
1,83% oraz skurczem przetwórczym na grubości 2,01%, podczas gdy czysty PHBV charakteryzuje się twardością 84,5 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 2,5%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,7% oraz skurczem przetwórczym na grubości 4,85%.1.83% and processing shrinkage at the thickness of 2.01%, while pure PHBV is characterized by a hardness of 84.5 N/mm 2 , longitudinal processing shrinkage of 2.5%, transverse processing shrinkage of 2.7% and processing shrinkage at the thickness of 4 .85%.
Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu polimerowego, według wynalazku, w szóstym przykładzie realizacji prowadzi się tak, że zmielone łuski gryczane przesiewa się przez sito o wielkości oczka wynoszącej 1,3 mm, a następnie 55 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) (PHBV) i 45 cz. wag. zmielonych łusek gryczanych o zróżnicowanych wielkościach cząstek których wymiary liniowe mieszczą się w zakresie od 1 gm do 100 gm, miesza się w mieszalniku bębnowym w temperaturze pokojowej z prędkością 23 obroty na minutę, po czym powstałą mieszaninę suszy się przez 3 godziny w temperaturze 90°C. Wysuszoną mieszaninę dozuje się do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Podczas wytłaczania utrzymuje się stałą temperaturę głowicy wytłaczarskiej wynoszącą 170°C oraz stref grzejnych układu uplastyczniającego wytłaczarki wynoszące kolejno: 165°C, 162°C, 145°C. Wytłaczanie prowadzi się przy stałej prędkości obwodowej ślimaka wynoszącej 2 m/min. Uzyskane wytłoczyny biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego granuluje się. Otrzymany biodegradowalny kompozyt polimerowy charakteryzuje się twardością 118,7 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,07%, skurczem przetwórczym poprzecznym 1,35% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,62%, podczas gdy czysty PHBV charakteryzuje się twardością 84,5 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 2,5%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,7% oraz skurczem przetwórczym na grubości 4,85%.The method of obtaining a biodegradable polymer composite according to the invention, in the sixth embodiment, is carried out in such a way that ground buckwheat hulls are sifted through a sieve with a mesh size of 1.3 mm, and then 55 pcs. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) (PHBV) and 45 parts weight ground buckwheat hulls with different particle sizes, the linear dimensions of which range from 1 gm to 100 gm, are mixed in a drum mixer at room temperature at a speed of 23 revolutions per minute, and then the resulting mixture is dried for 3 hours at 90°C . The dried mixture is dispensed into the hopper of a single-screw extruder. During extrusion, a constant temperature of the extrusion head is maintained at 170°C and the heating zones of the extruder plasticizing system are maintained at 165°C, 162°C, 145°C. Extrusion is carried out at a constant screw peripheral speed of 2 m/min. The obtained extrudates of the biodegradable thermoplastic composite are granulated. The obtained biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 118.7 N/mm 2 , a longitudinal processing shrinkage of 1.07%, a transverse processing shrinkage of 1.35% and a processing shrinkage through the thickness of 0.62%, while pure PHBV has a hardness of 84.5 N/mm 2 , longitudinal processing shrinkage 2.5%, transverse processing shrinkage 2.7% and thickness processing shrinkage 4.85%.
Zastosowanie biodegradowalnego kompozytu do wielokrotnego przetwarzania w pierwszym przykładzie realizacji opisano poniżej. Wielokrotne przetwarzanie prowadzi się z wykorzystaniem wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego zawierającego osnowę polimerową w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz napełniacz w postaci zmielonych łusek gryczanych, z uzyskanego w szóstym przykładzie realizacji granulatu biodegradowalnego kompozytu zawierającego 55 cz. wag. poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz 45 cz. wag. zmielonych łusek gryczanych, o zróżnicowanej wielkościach cząstek, których wymiary liniowe wynoszą od 1 gm do 100 gm. Granulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Po czym uplastyczniony granulat wtryskuje się w temperaturze 190°C, przy czym wtryskiwanie prowadzi się z prędkością 35 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 55 MPa, temperaturze formy wynoszącej 90°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 25 s. Otrzymana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się twardością 118,7 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,07%, skurczem przetwórczym poprzecznym 1,35% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,62%.The use of the recyclable biodegradable composite in the first embodiment is described below. Repeated processing is carried out using a product made of a biodegradable thermoplastic composite containing a polymer matrix in the form of poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and a filler in the form of ground buckwheat hulls, from the biodegradable composite granulate obtained in the sixth embodiment, containing 55 parts. weight poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and 45 parts weight ground buckwheat hulls, with different particle sizes, whose linear dimensions range from 1 gm to 100 gm. The granulate is dried at 90°C for 3 hours. Then the plasticized granulate is injected at a temperature of 190°C, with the injection being carried out at a speed of 35 cm 3 /s, a pressing pressure of 55 MPa, a mold temperature of 90°C, a pressing time of 25 s and a cooling time of 25 s. The obtained shape made of a biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 118.7 N/mm 2 , a longitudinal processing shrinkage of 1.07%, a transverse processing shrinkage of 1.35% and a processing shrinkage in the thickness of 0.62%.
Dla ponownego przetworzenia tak uzyskanego wyrobu w postaci kształtki z biodegradowalnego kompozytu, w pierwszej kolejności kształtkę mieli się w młynie do tworzyw sztucznych. Stosuje się młyn o przestrzeni komory roboczej wynoszącej 170x260 mm2, pojemności zasypu wynoszącej 6 l, dwunastu nożach wirnika oraz dwóch nożach statycznych, wyposażony w sito o wielkości oczka wynoszącej 5 mm. Mielenie prowadzi się z prędkością obrotową wirnika wynoszącą 250 obr./min. Następnie uzyskany, w wyniku mielenia, granulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Po czym uplastyczniony granulat wtryskuje się w temperaturze 170°C, przy czym wtryskiwanie prowadzi się z prędkością 35 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 55 MPa, temperaturze formy wynoszącej 90°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 25 s.To reprocess the product obtained in this way in the form of a biodegradable composite shape, first the shape was ground in a plastics mill. A mill with a working chamber space of 170x260 mm 2 , a charging capacity of 6 l, twelve rotor knives and two static knives, equipped with a sieve with a mesh size of 5 mm is used. Grinding is carried out at a rotor speed of 250 rpm. Then the granulate obtained by grinding is dried at 90°C for 3 hours. Then the plasticized granulate is injected at a temperature of 170°C, the injection speed being 35 cm 3 /s, a pressing pressure of 55 MPa, a mold temperature of 90°C, a pressing time of 25 s and a cooling time of 25 s. .
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się twardością wynoszącą 111,82 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,22%, skurczem przetwórczym poprzecznym wynoszącym 1,91% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,93%.The obtained shape made of a biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 111.82 N/mm 2 , a longitudinal processing shrinkage of 1.22%, a transverse processing shrinkage of 1.91% and a processing shrinkage through the thickness of 0.93%.
Zastosowanie biodegradowalnego kompozytu do wielokrotnego przetwarzania w drugim przykładzie realizacji opisano poniżej. Wielokrotne przetwarzanie prowadzi się z wykorzystaniem wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego zawierającego osnowę polimerową w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz napełniacz w postaci zmielonych łusek gryczanych, uzyskanego w pierwszym przykładzie realizacji zastosowania biodegradowalnego kompozytu do wielokrotnego przetwarzania. W pierwszej kolejności wyrób w postaci kształtki mieli się w młynie do tworzyw sztucznych. Stosuje się młyn o przestrzeni komory roboczej wynoszącej 170x260 mm2, pojemności zasypu wynoszącej 6 l, o dwunastu nożach wirnika oraz dwóch nożach statycznych, wyposażony w sito o 5 mm oczkach. Mielenie prowadzi się z prędkością obrotową wirnika wynoszącą 250 obr/min. Następnie uzyskany, w wyniku mielenia, granulat suszy się w temperaturze 90°C przez godziny. Po czym uplastyczniony granulat wtryskuje się w temperaturze 170°C, przy czym wtryskiwanie prowadzi się z prędkością 35 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 55 MPa, temperaturze formy wynoszącej 90°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 25 s.The use of the biodegradable recyclable composite in the second embodiment is described below. Repeated processing is carried out using a product made of a biodegradable thermoplastic composite containing a polymer matrix in the form of poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and a filler in the form of ground buckwheat hulls, obtained in the first example of using a biodegradable composite for repeated processing. First, the product in the form of a shape was ground in a plastics mill. A mill is used with a working chamber space of 170x260 mm 2 , a charging capacity of 6 l, twelve rotor knives and two static knives, equipped with a 5 mm mesh sieve. Grinding is carried out at a rotor speed of 250 rpm. Then the granulate obtained by grinding is dried at 90°C for hours. Then the plasticized granulate is injected at a temperature of 170°C, the injection speed being 35 cm 3 /s, a pressing pressure of 55 MPa, a mold temperature of 90°C, a pressing time of 25 s and a cooling time of 25 s. .
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się twardością wynoszącą 111,91 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,21%, skurczem przetwórczym poprzecznym wynoszącym 1,90% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,93%.The obtained shape made of a biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 111.91 N/mm 2 , a longitudinal processing shrinkage of 1.21%, a transverse processing shrinkage of 1.90% and a processing shrinkage through the thickness of 0.93%.
Zastosowanie biodegradowalnego kompozytu do wielokrotnego przetwarzania w trzecim przykładzie realizacji opisano poniżej. Wielokrotne przetwarzanie prowadzi się z wykorzystaniem wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, zawierającego osnowę polimerową w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz napełniacz w postaci zmielonych łusek gryczanych, uzyskanego w drugim przykładzie realizacji zastosowania biodegradowalnego kompozytu do wielokrotnego przetwarzania. W pierwszej kolejności wyrób w postaci kształtki mieli się w młynie do tworzyw sztucznych. Stosuje się młyn o przestrzeni komory roboczej wynoszącej 170x260 mm2, pojemności zasypu wynoszącej 6 l, o dwunastu nożach wirnika oraz dwóch nożach statycznych, wyposażony w sito o 5 mm oczkach. Mielenie prowadzi się z prędkością obrotową wirnika wynosząca 250 obr./min. Następnie uzyskany, w wyniku mielenia, granulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Po czym uplastyczniony granulat wtryskuje się w temperaturze 170°C, przy czym wtryskiwanie prowadzi się z prędkością 35 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 55 MPa, temperaturze formy wynoszącej 90°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 25 s.The use of the biodegradable recyclable composite in the third embodiment is described below. Repeated processing is carried out using a product made of a biodegradable thermoplastic composite containing a polymer matrix in the form of poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and a filler in the form of ground buckwheat hulls, obtained in the second example of the use of a biodegradable composite for repeated processing. First, the product in the form of a shape was ground in a plastics mill. A mill is used with a working chamber space of 170x260 mm 2 , a charging capacity of 6 l, twelve rotor knives and two static knives, and equipped with a 5 mm mesh sieve. Grinding is carried out at a rotor speed of 250 rpm. Then the granulate obtained by grinding is dried at 90°C for 3 hours. Then the plasticized granulate is injected at a temperature of 170°C, the injection speed being 35 cm 3 /s, a pressing pressure of 55 MPa, a mold temperature of 90°C, a pressing time of 25 s and a cooling time of 25 s. .
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się twardością wynoszącą 117,86 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,21%, skurczem przetwórczym poprzecznym wynoszącym 1,92% oraz skurczem przetwórczym na grubości 0,98%.The obtained shape made of a biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 117.86 N/mm 2 , a longitudinal processing shrinkage of 1.21%, a transverse processing shrinkage of 1.92% and a processing shrinkage through the thickness of 0.98%.
Zastosowanie biodegradowalnego kompozytu do wielokrotnego przetwarzania w czwartym przykładzie realizacji opisano poniżej. Wielokrotne przetwarzanie prowadzi się z wykorzystaniem wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, zawierającego osnowę polimerową w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz napełniacz w postaci zmielonych łusek gryczanych, uzyskanego w trzecim przykładzie realizacji zastosowania biodegradowalnego kompozytu do wielokrotnego przetwarzania. W pierwszej kolejności wyrób, w postaci kształtki, mieli się w młynie do tworzyw sztucznych. Stosuje się młyn o przestrzeni komory roboczej wynoszącej 170x260 mm2, pojemności zasypu wynoszącej 6 l, o dwunastu nożach wirnika oraz dwóch nożach statycznych, wyposażony w sito o 5 mm oczkach. Mielenie prowadzi się z prędkością obrotową wirnika wynoszącą 250 obr./min. Następnie uzyskany, w wyniku mielenia, granulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Po czym uplastyczniony granulat wtryskuje się w temperaturze 170°C, przy czym wtryskiwanie prowadzi się z prędkością 35 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 55 MPa, temperaturze formy wynoszącej 90°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 25 s.The use of the biodegradable recyclable composite in the fourth embodiment is described below. Repeated processing is carried out using a product made of a biodegradable thermoplastic composite containing a polymer matrix in the form of poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and a filler in the form of ground buckwheat hulls, obtained in the third example of the use of a biodegradable composite for repeated processing. First, the product, in the form of a shape, was ground in a plastics mill. A mill is used with a working chamber space of 170x260 mm 2 , a charging capacity of 6 l, twelve rotor knives and two static knives, and equipped with a 5 mm mesh sieve. Grinding is carried out at a rotor speed of 250 rpm. Then the granulate obtained by grinding is dried at 90°C for 3 hours. Then the plasticized granulate is injected at a temperature of 170°C, the injection speed being 35 cm 3 /s, a pressing pressure of 55 MPa, a mold temperature of 90°C, a pressing time of 25 s and a cooling time of 25 s. .
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się twardością wynoszącą 121,58 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,23%, skurczem przetwórczym poprzecznym wynoszącym 1,96% oraz skurczem przetwórczym na grubości wynoszącym 1,00%.The obtained shape made of a biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 121.58 N/mm 2 , a longitudinal processing shrinkage of 1.23%, a transverse processing shrinkage of 1.96% and a processing shrinkage in the thickness of 1.00%.
Zastosowanie biodegradowalnego kompozytu do wielokrotnego przetwarzania w piątym przykładzie realizacji opisano poniżej. Wielokrotne przetwarzanie prowadzi się z wykorzystaniem wyrobu z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, zawierającego osnowę polimerową w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego) oraz napełniacz w postaci zmielonych łusek gryczanych, uzyskanego w czwartym przykładzie realizacji zastosowania biodegradowalnego kompozytu do wielokrotnego przetwarzania. W pierwszej kolejności wyrób w postaci kształtki mieli się w młynie do tworzyw sztucznych. Stosuje się młyn o przestrzeni komory roboczej wynoszącej 170x260 mm2, pojemności zasypu wynoszącej 6 l, o dwunastu nożach wirnika oraz dwóch nożach statycznych, wyposażony w sito o 5 mm oczkach. Mielenie prowadzi się z prędkością obrotową wirnika wynoszącą 250 obr./min. Następnie uzyskany, w wyniku mielenia, granulat suszy się w temperaturze 90°C przez 3 godziny. Po czym uplastyczniony granulat wtryskuje się w temperaturze 170°C, przy czym wtryskiwanie prowadzi się z prędkością 35 cm3/s, przy ciśnieniu docisku wynoszącym 55 MPa, temperaturze formy wynoszącej 90°C, czasie docisku wynoszącym 25 s oraz czasie chłodzenia wynoszącym 25 s.The use of the biodegradable recyclable composite in the fifth embodiment is described below. Repeated processing is carried out using a product made of a biodegradable thermoplastic composite containing a polymer matrix in the form of poly(3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid) and a filler in the form of ground buckwheat hulls, obtained in the fourth example of the use of a biodegradable composite for repeated processing. First, the product in the form of a shape was ground in a plastics mill. A mill is used with a working chamber space of 170x260 mm 2 , a charging capacity of 6 l, twelve rotor knives and two static knives, and equipped with a 5 mm mesh sieve. Grinding is carried out at a rotor speed of 250 rpm. Then the granulate obtained by grinding is dried at 90°C for 3 hours. Then the plasticized granulate is injected at a temperature of 170°C, the injection speed being 35 cm 3 /s, a pressing pressure of 55 MPa, a mold temperature of 90°C, a pressing time of 25 s and a cooling time of 25 s. .
Uzyskana kształtka z biodegradowalnego kompozytu polimerowego charakteryzuje się twardością wynoszącą 119,81 N/mm2, skurczem przetwórczym wzdłużnym 1,21%, skurczem przetwórczym poprzecznym wynoszącym 1,91% oraz skurczem przetwórczym na grubości wynoszącym 1,05%.The obtained shape made of a biodegradable polymer composite is characterized by a hardness of 119.81 N/mm 2 , a longitudinal processing shrinkage of 1.21%, a transverse processing shrinkage of 1.91% and a processing shrinkage in the thickness of 1.05%.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL439375A PL244800B1 (en) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | Biodegradable thermoplastic composite, method of producing a biodegradable thermoplastic composite and method of multiple processing of products made of biodegradable thermoplastic composite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL439375A PL244800B1 (en) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | Biodegradable thermoplastic composite, method of producing a biodegradable thermoplastic composite and method of multiple processing of products made of biodegradable thermoplastic composite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL439375A1 PL439375A1 (en) | 2023-05-02 |
| PL244800B1 true PL244800B1 (en) | 2024-03-04 |
Family
ID=86184121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL439375A PL244800B1 (en) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | Biodegradable thermoplastic composite, method of producing a biodegradable thermoplastic composite and method of multiple processing of products made of biodegradable thermoplastic composite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244800B1 (en) |
-
2021
- 2021-10-29 PL PL439375A patent/PL244800B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL439375A1 (en) | 2023-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cinelli et al. | Biocomposites based on polyhydroxyalkanoates and natural fibres from renewable byproducts | |
| KR20190021961A (en) | Carbon-neutral bio-based plastics with enhanced mechanical properties, thermoplastic biomass composite used for preparing the same and methods for preparing them | |
| WO2007095709A1 (en) | Environmentally degradable polymeric composition and process for obtaining an environmentally degradable polymeric composition | |
| WO2007095707A1 (en) | Environmentally degradable polymeric blend and process for obtaining an environmentally degradable polymeric blend | |
| KR20160029744A (en) | Biomaterial product based on sunflower seed shells and/or sunflower seed hulls | |
| EP3064542B1 (en) | Biodegradable thermoplastic polymer compostion, method for its manufacture and use thereof | |
| JP2009108141A (en) | Process for producing thermoplastic resin composition and process for producing molded thermoplastic resin | |
| JP5146393B2 (en) | Method for producing thermoplastic resin composition | |
| Majewski et al. | Evaluation of suitability of wheat bran as a natural filler in polymer processing | |
| US20130099160A1 (en) | Materials from Post-Industrial Absorbent Product Waste | |
| CA2342723A1 (en) | Biodegradable material based on polymer and cereal flour, method for making same and uses | |
| PL244800B1 (en) | Biodegradable thermoplastic composite, method of producing a biodegradable thermoplastic composite and method of multiple processing of products made of biodegradable thermoplastic composite | |
| PL239238B1 (en) | Biodegradable polymer composition | |
| Fazita et al. | Parameter optimization via the Taguchi method to improve the mechanical properties of bamboo particle reinforced polylactic acid composites | |
| PL244883B1 (en) | Method for repeated processing of products made of biodegradable thermoplastic composite | |
| EP4393998A1 (en) | A biodegradable thermoplastic composite and a method for producing the biodegradable thermoplastic composite | |
| EP4276142A1 (en) | Method for multiple processing of biodegradable thermoplastic composite products | |
| KR101688089B1 (en) | Resin composition for tray comprising the pellet powder manufactured using polyethylene separated from milk carton paper and the tray manufactured using the same | |
| KR101467255B1 (en) | Bio Plastic Products Using Trimmed Branch of Roadside Trees Forming Method and Bio Plastic Products By Same The Methods | |
| CN106046470A (en) | Methods to reprocess cross-linked foam and product | |
| Głogowska et al. | Assessment of the resistance to external factors of low-density polyethylene modified with natural fillers | |
| AU2019232925A1 (en) | Apparatus and method for producing thermoplastic elastomer, elastomers produced thereby and articles produced from the elastomers | |
| JP2015516895A (en) | Plastic molded product for automobile interior material using biomass pellet and method for producing the same | |
| JP7422708B2 (en) | Thermoplastic polymer granules and their manufacturing method | |
| US20240239993A1 (en) | Filler for polymeric compositions derived from citrus processing and/or pressing waste |