PL245820B1 - Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu - Google Patents
Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu Download PDFInfo
- Publication number
- PL245820B1 PL245820B1 PL441600A PL44160022A PL245820B1 PL 245820 B1 PL245820 B1 PL 245820B1 PL 441600 A PL441600 A PL 441600A PL 44160022 A PL44160022 A PL 44160022A PL 245820 B1 PL245820 B1 PL 245820B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- acid
- propylene glycol
- temperature
- plasticizer
- oleic acid
- Prior art date
Links
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 188
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 21
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 42
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 42
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 22
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 claims description 19
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 12
- 235000020721 horse chestnut extract Nutrition 0.000 claims description 12
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 claims description 12
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 claims description 12
- 239000001648 tannin Substances 0.000 claims description 12
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 11
- UMHYVXGZRGOICM-AUYXYSRISA-N 2-[(z)-octadec-9-enoyl]oxypropyl (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(C)OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC UMHYVXGZRGOICM-AUYXYSRISA-N 0.000 claims description 10
- 229940010310 propylene glycol dioleate Drugs 0.000 claims description 10
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- ZVTDEEBSWIQAFJ-KHPPLWFESA-N 2-hydroxypropyl (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(C)O ZVTDEEBSWIQAFJ-KHPPLWFESA-N 0.000 claims description 8
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims description 8
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims description 8
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 8
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- -1 propylene glycol diesters Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- PPPFYBPQAPISCT-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropyl acetate Chemical compound CC(O)COC(C)=O PPPFYBPQAPISCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UYAAVKFHBMJOJZ-UHFFFAOYSA-N diimidazo[1,3-b:1',3'-e]pyrazine-5,10-dione Chemical compound O=C1C2=CN=CN2C(=O)C2=CN=CN12 UYAAVKFHBMJOJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940116423 propylene glycol diacetate Drugs 0.000 claims description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 abstract description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 6
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 6
- 235000010356 sorbitol Nutrition 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 241001424335 Cenostigma Species 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 240000005528 Arctium lappa Species 0.000 description 1
- 235000003130 Arctium lappa Nutrition 0.000 description 1
- 235000008078 Arctium minus Nutrition 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 241000241413 Propolis Species 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 description 1
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229940069949 propolis Drugs 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
- B65D65/38—Packaging materials of special type or form
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
- C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
- C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
- C08L5/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu, przeznaczonej do wykorzystania w przemyśle opakowaniowym. Sposób polega na tym, że w temperaturze 10°C do 40°C, przez 60 do 1440 minut z szybkością 200 do 400 obrotów na minutę miesza się 1,0 - 5,0 cg/g chitozanu; 0,25 - 2,5 cyg ekstraktu roślinnego; 19,0 — 38,0 cg/g plastyfikatora w postaci produktu estryfikacji glikolu propylenowego z jednym lub dwoma kwasami karboksylowymi; 0,5 - 1,5 cg/g roztworu kwasu octowego albo mlekowego o stężeniu od 80% do 99,9% i 55,0 - 73,0 cg/g wody. Następnie mieszaninę homogenizuje się w temperaturze 10°C do 50°C, z szybkością 1000 do 8000 obrotów na minutę, przez 5 do 12 minut. Uzyskaną jednorodną mieszaninę wylewa się na poziomą powierzchnię i suszy uzyskując aktywną folię. Przedmiotem zgłoszenia jest też sposób wytwarzania aktywnej folii, który polega na tym, że w roli plastyfikatora wykorzystuje się epoksydowany produkt estryfikacji glikolu propylenowego.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu do zastosowania w przemyśle opakowaniowym przy produkcji opakowań jednokrotnego użytku.
Znany jest sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie polimerów pochodzenia naturalnego zawierającej chitozan, aktywny ekstrakt, kwas, wodę i plastyfikator. Folię otrzymuje się metodą wylewania z roztworu (tzw casting method). Niezbędnym składnikiem aktywnej folii na bazie chitozanu jest plastyfikator. Funkcję taką pełnią gliceryna, sorbitol, ksylitol czy woda. Plastyfikatory te wykazują dobre właściwości uplastyczniające, ale w czasie użytkowania ich efektywność maleje. Istotnym czynnikiem jest też zachowanie odpowiednich warunków, takich jak temperatura, czas i szybkość mieszania, stosownie do składu.
Twórcy CN109735115 opisują sposób uzyskania filmu, który można bezpośrednio nanosić na owoce lub wykorzystać do wytworzenia folii opakowaniowej dla żywności. Przygotowuje się go przez zmieszanie wodnego roztworu żelatyny z glicerolem stosowanym w roli plastyfikatora z kwaśnym roztworem chitozanu i ekstraktem chmielu. Także w CN103951854 proponuje się zastosowanie glicerolu w roli plastyfikatora w procesie przygotowania kompozytowej membrany do pakowania w oparciu o roztwór chitozanu i ekstrakt łopianowy.
Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu opisano w publikacji Soares, J.M.A.; da Silva Junior, E.D.; Oliveira de Veras, B.; Yara, R.; de Albuquerque, P.B.S.; de Souza, M.P. Active Biodegradable Film Based on Chitosan and Cenostigma Nordestinum Extracts for Use in the Food Industry. J. Polym. Environ. 2022, 30, 217-231, doi:10.1007/s10924-021-02192-5. 1 g chitozanu rozpuszczano w 100 ml kwasu octowego (1 %, v/v) mieszając go mieszadłem magnetycznym z prędkością 200 obr./min przez 16 h w temperaturze pokojowej (25°C). Do roztworu dodawano sorbitol (0,3% w/v) i mieszano przez kolejne 2 h. Następnie do roztworu dodawano ekstraktu o właściwościach antybakteryjnych (ekstrakt z liści i kory rośliny Cenostigma nordestinum) w ilości 10, 20, i 30 mg ekstraktu na 1 g chitozanu i mieszano przez kolejne 2 h. Filmy otrzymano metodą wylewania z roztworu, wylewając otrzymaną mieszaninę na szalkę Petriego i suszono w suszarce z obiegiem powietrza w temperaturze 50°C przez 8 h.
Sorbitol wykorzystali również twórcy wynalazku opisanego w CN 111616215 przeznaczonego do otrzymania folii powłokowej utrzymującej świeżość owoców cytrusowych. Powłokę uzyskuje się powlekając oczyszczone owoce roztworem zawierającym dwa składniki. Pierwszy tworzy się przez zmieszanie w wodzie destylowanej 1%-5% chitozanu o niskiej masie cząsteczkowej, 2%-10% ekstraktów roślinnych, 0,5%-2% sorbitolu. Drugi składnik stanowi wodny roztwór 0,5%-3% chitozanu o wysokiej masie cząsteczkowej, 0,1%-2% kwasu cytrynowego, 0,2%-3% ekstraktu propolisu.
Próby zastosowania sorbitolu i poli(tlenku etylenu) w roli plastyfikatora chitozanu zostały podjęte przez autorów publikacji Srinivasa P.C.; Ramesh M.N.; Tharanathan R.N. Effect of Plasticizers and Fatty Acids on Mechanical and Permeability Characteristics of Chitosan Films. Food Hydrocoll. 2007, 21,1113-1122, doi:10.1016/j.foodhyd.2006.08.005.
Z kolei w artykule Leceta I.; Penalba M.; Arana P.; Guerrero P.; de la Caba K. Ageing of Chitosan Films: Effect of Storage Time on Structure and Optical, Barrier and Mechanical Properties. Eur. Polym. J. 2015, 66, 170-179, doi:10.1016/j.eurpolymj.2015.02.015. opisano badania starzenia się folii chitozanowych, wytworzonych z udziałem glicerolu. Ich wyniki wskazują, że właściwości wytrzymałościowe folii ulegają systematycznemu pogorszeniu w oznaczeniach prowadzonych kolejno po 15 i 30 dniach.
Stopniowy wzrost kruchości folii aktywnych na bazie chitozanu otrzymywanych znanymi w technice sposobami pozostaje nierozwiązanym problemem, który utrudnia, a w niektórych przypadkach uniemożliwia ich zastosowanie w przemyśle opakowaniowym. Dodatkowym, istotnym problemem w odniesieniu do znanych w stanie techniki folii jest ich znaczna rozpuszczalność w wodzie.
Celem wynalazku jest zatem określenie sposobu wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu, który umożliwi uzyskanie folii cechującej się ograniczonymi zmianami w zakresie wydłużenia przy rozciąganiu i rozpuszczalności w czasie użytkowania nie krótszym niż 10 miesięcy.
Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu polega na tym, że w temperaturze z zakresu od 10 do 40°C wprowadza się do naczynia kolejno:
- 1,0-5,0 cg/g chitozanu o stopniu deacetylacji od 60 do 95 cg/g i o średniej masie cząstecz- kowej od 30 000 do 890 000;
- 0,25-2,5 cg/g ekstraktu kasztanowca o zawartości tanin od 70 do 85 cg/g;
- 19,0-38,0 cg/g plastyfikatora w postaci produktu estryfikacji glikolu propylenowego z:
a ) jednym kwasem karboksylowym wybranym z grupy obejmującej: kwas octowy, kwas bursztynowy, kwas oleinowy, którą prowadzi się przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu karboksylowego od 0,9:1,0 do 1,1:1,0, albo b ) dwoma kwasami karboksylowymi, przy czym pierwszy z kwasów karboksylowych to kwas oleinowy natomiast drugi kwas karboksylowy to kwas bursztynowy, którą prowadzi się przy stosunku molowym glikolu propylenowego do pierwszego kwasu karboksylowego i do drugiego kwasu karboksylowego odpowiednio od 1,0:0,65:0,04 do 1,0:0,85:0,4;
a plastyfikator zawiera sumarycznie od 30 do 90 cg/g monoestrów glikolu propylenowego i diestrów glikolu propylenowego;
- 0,5-1,5 cg/g roztworu kwasu octowego albo mlekowego o stężeniu od 80 do 99,9%;
- 55,0-73,0 cg/g wody;
i miesza się przez 60 do 1440 minut z szybkością 200 do 400 obrotów na minutę, po czym mieszaninę homogenizuje się w temperaturze z zakresu od 10 do 50°C mieszając z szybkością 1000 do 8000 obrotów/minutę przez 5 do 12 minut, a następnie jednorodną mieszaninę wylewa się na poziomą powierzchnię i suszy uzyskując aktywną folię.
Korzystne jest, jeżeli jako plastyfikator stosuje się produkt estryfikacji glikolu propylenowego z kwasem octowym, przy czym estryfikację prowadzi się wobec katalizatora kwasowego, w temperaturze od 70 do 90°C, przez 18 do 24 h, przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu octowego od 0,9:1,0 do 1,1:1,0, a uzyskany plastyfikator zawiera od 50,0 do 70,0 cg/g monooctanu glikolu propylenowego i od 7,0 do 20,0 cg/g dioctanu glikolu propylenowego.
Lepiej, gdy jako katalizator kwasowy stosuje się kwas siarkowy lub kwas p-toluenosulfonowy lub kwas metanosulfonowy.
Jeszcze lepiej, gdy katalizator kwasowy stosuje się w ilości 0,1-0,5 cg/g.
Dobrze też, gdy jako plastyfikator wykorzystuje się produkt estryfikacji glikolu propylenowego z kwasem oleinowym i z kwasem bursztynowym, przy czym estryfikację glikolu propylenowego w pierwszej kolejności, prowadzi się z kwasem oleinowym wobec katalizatora kwasowego, w temperaturze 110-140°C, przez 4-10 h, przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu oleinowego 1,0:0,71. Następnie do układu reakcyjnego wprowadza się dodatkowo od 8 do 25 cg/g kwasu bursztynowego i przez 5 do 7 h, w temperaturze 110-140°C, wobec katalizatora kwasowego prowadzi się dalszą estryfikację. Otrzymany plastyfikator zawiera od 7 do 39 cg/g monooleinianu glikolu propylenowego, od 26 do 37 cg/g dioleinianu glikolu propylenowego oraz od 11 do 17 cg/g estrów mieszanych kwasu bursztynowego i kwasu oleinowego z glikolem propylenowym.
Lepiej, gdy jako katalizator kwasowy stosuje się kwas siarkowy lub kwas p-toluenosulfonowy lub kwas metanosulfonowy.
Jeszcze lepiej, gdy katalizator kwasowy stosuje się w ilości 0,1-0,5 cg/g.
Korzystnie, gdy jednorodną mieszaninę po wylaniu suszy się w temperaturze od 10 do 40°C, przez 18 do 30 h.
Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu polega na tym, że w temperaturze z zakresu od 10 do 40°C wprowadza się do naczynia kolejno:
- 1,0-5,0 cg/g chitozanu o stopniu deacetylacji od 60 do 95 cg/g, o średniej masie cząsteczko- wej od 30 000 do 890 000;
- 0,25-2,5 cg/g ekstraktu kasztanowca o zawartości tanin od 70 do 85 cg/g;
- 19,0-38,0 cg/g plastyfikatora w postaci epoksydowanego produktu estryfikacji glikolu propy- lenowego prowadzonej z:
a) kwasem oleinowym, przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu oleinowego od 0,9:1,0 do 1,1:1,0, albo
b) kwasem oleinowym oraz z kwasem bursztynowym, przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu oleinowego i do kwasu bursztynowego odpowiednio 1,0:0,65:0,04 do 1,0:0,85:0,4;
zaś produkt estryfikacji poddaje się następnie epoksydacji, a który to plastyfikator zawiera sumarycznie od 30 do 80 cg/g epoksydowanych monoestrów glikolu propylenowego i epoksydowanych diestrów glikolu propylenowego;
- 0,5-1,5 cg/g roztworu kwasu octowego albo mlekowego o stężeniu od 80 do 99,9%;
- 55,0-73,0 cg/g wody i miesza się przez 60 do 1440 minut z szybkością 200 do 400 obrotów na minutę, po czym mieszaninę homogenizuje się w temperaturze z zakresu od 10 do 50°C mieszając z szybkością 1000 do 8000 obrotów/minutę przez 5 do 12 minut, a następnie jednorodną mieszaninę wylewa się na poziomą powierzchnię i suszy uzyskując aktywną folię.
Właściwe jest, gdy w roli plastyfikatora stosuje się epoksydowany produkt estryfikacji glikolu propylenowego, przy czym w pierwszej kolejności prowadzi się estryfikację glikolu propylenowego z kwasem oleinowym wobec katalizatora kwasowego, w temperaturze 110-140°C, przez 4-10 h, przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu oleinowego 1,0:0,71. Następnie do układu reakcyjnego wprowadza się dodatkowo od 8 do 25 cg/g kwasu bursztynowego i przez 5 do 7 h, w temperaturze 110-140°C, wobec katalizatora kwasowego prowadzi się estryfikację. Uzyskuje się mieszaninę estrów glikolu z kwasem oleinowym i z kwasem bursztynowym, którą się studzi do temperatury nie wyższej niż 70°C, po czym wprowadza się do niej 9-12 cg/g kwasu mrówkowego oraz 100-105 cg/g nadtlenku wodoru i w temperaturze 50-7°C, przez 3-6 h prowadzi się epoksydację nienasyconych wiązań pochodzących od kwasu oleinowego. Uzyskuje się plastyfikator, który zawiera od 7 do 39 cg/g epoksydowanego monooleinianu glikolu propylenowego, od 26 do 37 cg/g epoksydowanego dioleinianu glikolu propylenowego, od 11 do 17 cg/g mieszanych epoksydowanych estrów kwasu bursztynowego i kwasu oleinowego z glikolem propylenowym.
Lepiej, gdy jako katalizator kwasowy stosuje się kwas siarkowy lub kwas p-toluenosulfonowy lub kwas metanosulfonowy.
Jeszcze lepiej, gdy katalizator kwasowy stosuje się w ilości 0,1-0,5 cg/g.
Korzystnie, gdy jednorodną mieszaninę po wylaniu suszy się w temperaturze od 10 do 40°C, przez 18 do 30 h.
Każdy ze sposobów według wynalazku pozwala na wytworzenie aktywnej folii o dobrej stabilności, która cechuje się ograniczonymi zmianami w zakresie wydłużenia przy rozciąganiu i rozpuszczalności w czasie użytkowania nie krótszym niż 10 miesięcy, na bazie dowolnego chitozanu o wskazanych parametrach, o odmianie i źródle pochodzenia oznaczanego w literaturze symbolami: a-chitozan i β-chitozan. Ponadto tak wytworzone aktywne folie na bazie chitozanu cechują się dużo niższą rozpuszczalnością w wodzie niż dotychczas wytwarzane folie. Umożliwia to więc zastosowanie tego typu folii w miejscach narażonych na wilgoć.
Sposób wytwarzania aktywnej folii według wynalazku zilustrowano w poniższych przykładach.
Przykład 1
Plastyfikator otrzymuje się w wyniku estryfikacji glikolu propylenowego i kwasu octowego. Proces estryfikacji prowadzi się z udziałem 58,1 cg/g glikolu propylenowego firmy Chempur i 41,9 cg/g roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance o stężeniu 99,5-99,9%, wobec kwasu p-toluenosulfonowego, jako katalizatora, stosowanego w ilości 0,15 cg/g. Do reaktora wprowadza się glikol propylenowy, 25 cg/g założonej całkowitej ilości kwasu octowego oraz katalizator. Pozostałą ilość kwasu octowego wkrapla się w ciągu kolejnych 6 h. Proces prowadzi się w temperaturze 80°C, przy intensywnym mieszaniu (400 obr./min.) i ciągłym przedmuchu azotu. Wydzielającą się jako produkt uboczny wodę odbiera się w nasadce azeotropowej z zastosowaniem dodatku cykloheksanu. Po upływie 18 h, z mieszaniny reakcyjnej oddestylowuje się cykloheksan. Następnie zawartość reaktora przelewa się do rozdzielacza i oczyszcza najpierw przy pomocy nasyconego roztworu NaHCOs (3 cg/g), a następnie dwukrotnie wodą destylowaną (3 cg/g) i wreszcie toluenem (15 cg/g). Warstwę dolną odrzuca się, natomiast resztę wody i rozpuszczalnika z warstwy górnej oddestylowuje na wyparce obrotowej pod obniżonym ciśnieniem. Uzyskuje się plastyfikator, który zawiera 2,3 cg/g kwasu octowego; 21,1 cg/g glikolu propylenowego; 67,0 cg/g monooctanu glikolu propylenowego; 9,4 cg/g dioctanu glikolu propylenowego; 0,3 cg/g inne.
Otrzymany plastyfikator wykorzystuje się następnie do przygotowania folii. Do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C wprowadza się:
- 1,0 cg/g chitozanu firmy Sigma-Aldrich o nazwie handlowej Chitosan 419419, o stopniu dea- cetylacji >75 cg/g i ciężarze cząsteczkowym 310 000-375 000;
- 0,75 cg/g ekstraktu kasztanowca firmy Tanin Sevnica o nazwie handlowej Farmatan o zawar- tości tanin > 75%;
- 25,8 cg/g przygotowanego wcześniej plastyfikatora;
- 0,5 cg/g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance;
- 71,95 cg/g wody.
Całość miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut.
Gotową mieszankę homogenizuje się w temperaturze 10,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 1000 obrotów/minutę przez 5 minut, po czym wylewa się w temperaturze 15-40°C na poziomą powierzchnię i suszy przez 24 h w temperaturze 23°C.
Przykład 2
Plastyfikator przygotowuje się według procedury opisanej w przykładzie 1, ale do syntezy używa się 53,3 cg/g glikolu propylenowego firmy Chempur i 46,8 cg/g roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance o stężeniu 99,5-99,9% oraz 0,25 cg/g kwasu metanosulfonowego jako katalizatora, a proces prowadzi przez 24 h. Uzyskany plastyfikator zawiera 0,3 cg/g kwasu octowego; 10,9 cg/g glikolu propylenowego; 69,8 cg/g monooctanu glikolu propylenowego; 18,3 cg/g dioctanu glikolu propylenowego; 0,7 cg/g inne.
Następnie, do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym, w temperaturze 15,0°C wprowadza się:
- 2,0 cg/g chitozanu firmy Glentham Life Sciences Ltd o nazwie handlowej Chitosan GP8523, o stopniu deacetylacji > 90 cg/g i ciężarze cząsteczkowym 250 000
- 0,5 cg/g ekstraktu kasztanowca firmy Tanin Sevnica o nazwie handlowej Farmatan, o zawar- tości tanin > 75%,
- 35,5 cg/g przygotowanego plastyfikatora;
- 1,0 cg/g roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance o stężeniu 80%,
- 61,00 cg/g wody.
Całość miesza się z szybkością 300 obrotów na minutę przez 360 minut.
Gotową mieszankę homogenizuje się w temperaturze 20,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 2500 obrotów/minutę przez 8 minut, po czym wylewa się w temperaturze 15-40°C na poziomą powierzchnię i suszy przez 24 h w temperaturze 23°C.
Przykład 3
Przygotowuje się plastyfikator, którym jest produkt dwuetapowej estryfikacji glikolu propylenowego z kwasem oleinowym, a następnie z kwasem bursztynowym. Etap pierwszy stanowi reakcja 27,4 cg/g glikolu propylenowego firmy Chempur i 72,6 cg/g kwasu oleinowego firmy Alfa Aesar o stężeniu 90%, prowadzona wobec kwasu siarkowego, stosowanego w ilości 0,3 cg/g jako katalizatora. Reakcję prowadzi się w temperaturze 120°C, przy intensywnym mieszaniu (400 obr./min.) i ciągłym przedmuchu azotu. Wydzielającą się jako produkt uboczny wodę odbiera się w nasadce azeotropowej z zastosowaniem dodatku toluenu. Proces prowadzi się przez 8 h, a następnie oddestylowuje toluen z mieszaniny reakcyjnej. Następnie, do układu reakcyjnego dodaje się 15,0 cg/g kwasu bursztynowego firmy Pol-Aura oraz świeżą porcję katalizatora w ilości 0,3 cg/g i dalszą reakcję prowadzi się w temperaturze 120-130°C, przy intensywnym mieszaniu (400 obr./min.) i ciągłym przedmuchu azotu. Wydzielającą się jako produkt uboczny wodę odbiera się w nasadce azeotropowej z zastosowaniem dodatku toluenu. Proces prowadzi się przez 6 h. Uzyskany plastyfikator zawiera 2,3 cg/g kwasu oleinowego; 0,4 cg/g glikolu propylenowego; 1,1 cg/g mono- i dibursztynianów glikolu propylenowego; 11,5 cg/g monooleinianu glikolu propylenowego; 33,2 cg/g dioleinianu glikolu propylenowego; 15,2 cg/g mieszanych estrów kwasu bursztynowego, kwasu oleinowego i glikolu propylenowego; 33,5 cg/g związki nielotne; 2,9 cg/g inne.
Do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 20,0°C wprowadza się:
- 3,0 cg/g chitozanu firmy Sigma-Aldrich o nazwie handlowej Chitosan 448877, o stopniu dea- cetylacji 75-85 cg/g i ciężarze cząsteczkowym 190 000-310 000
- 0,25 cg/g ekstraktu kasztanowca firmy Tanin Sevnica o nazwie handlowej Farmatan, o za- wartości tanin > 75%,
- 36,9 cg/g sporządzonego plastyfikatora
- 0,5 cg/g roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance o stężeniu 80%,
- 59,35 cg/g wody.
Całość miesza się z szybkością 250 obrotów na minutę przez 720 minut.
Gotową mieszankę homogenizuje się w temperaturze 30,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 4000 obrotów/minutę przez 9 minut, po czym wylewa się w temperaturze 15-40°C na poziomą powierzchnię i suszy przez 24 h w temperaturze 23°C.
Przykład 4
Przygotowuje się plastyfikator według przepisu w przykładzie 3 stosując jako katalizator kwas metanosulfonowy w ilości 0,4 cg/g, a w drugim etapie, do układu reakcyjnego dodaje się 8,0 cg/g kwasu bursztynowego firmy Pol-Aura i prowadzi reakcję przez 5 h. Uzyskany plastyfikator zawiera 1,5 cg/g kwasu oleinowego; 3,5 cg/g glikolu propylenowego; 3,5 cg/g mono- i dibursztynianów glikolu propylenowego; 38,2 cg/g monooleinianu glikolu propylenowego; 36,3 cg/g dioleinianu glikolu propylenowego; 11,6 cg/g mieszanych estrów kwasu bursztynowego, kwasu oleinowego i glikolu propylenowego; 2,0 cg/g związków nielotnych; 3,4 cg/g inne.
Następnie, do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C wprowadza się:
- 4,0 cg/g chitozanu firmy Glentham Life Sciences Ltd o nazwie handlowej Chitosan GP8523,
- 2,0 cg/g ekstraktu kasztanowca firmy Tanin Sevnica o nazwie handlowej Farmatan, o zawar- tości tanin > 75%,
- 37,6 cg/g przygotowanego plastyfikatora,
- 1,5 cg/g 80% roztworu kwasu mlekowego firmy Avantor Performance,
- 55,1 cg/g wody.
Całość miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut.
Gotową mieszankę homogenizuje się w temperaturze 40,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 6500 obrotów/minutę przez 10 minut, po czym wylewa się w temperaturze 15-40°C na poziomą powierzchnię i suszy przez 24 h w temperaturze 23°C.
Przykład 5
W trójetapowym procesie syntezy przygotowano plastyfikator w postaci epoksydowanego produktu procesu estryfikacji glikolu propylenowego najpierw z kwasem oleinowym, a następnie z kwasem bursztynowym. W pierwszym etapie prowadzi się reakcję 27,4 cg/g glikolu propylenowego firmy Chempur i 72,6 cg/g kwasu oleinowego firmy Alfa Aesar o stężeniu 90%, wobec kwasu siarkowego, jako katalizatora, stosowanego w ilości 0,25 cg/g, w temperaturze 120°C, przy intensywnym mieszaniu (400 obr./min.) i ciągłym przedmuchu azotu. Wydzielającą się jako produkt uboczny wodę odbiera się w nasadce azeotropowej z zastosowaniem dodatku toluenu. Po upływie 8 h, oddestylowuje się toluen z mieszaniny reakcyjnej. Kolejno do układu reakcyjnego wprowadza się 17,0 cg/g kwasu bursztynowego firmy Pol-Aura oraz świeżą porcję katalizatora w ilości 0,2 cg/g. Reakcję prowadzi się w temperaturze 120-130°C, przy intensywnym mieszaniu (400 obr./min.) i ciągłym przedmuchu azotu. Proces prowadzi się przez 7 h. Wydzielającą się jako produkt uboczny wodę odbiera się w nasadce azeotropowej z zastosowaniem dodatku toluenu. Uzyskaną mieszaninę estrów poddaje się epoksydacji w ten sposób, że wprowadza się do niej 11 cg/g kwasu mrówkowego o stężeniu 85% i ogrzewa do temperatury 50°C. Następnie przez 1 h wkrapla się 103 cg/g wodnego 30% roztworu nadtlenku wodoru. Czas syntezy trzeciego etapu łącznie z wkraplaniem, wynosi 4 h, a temperatura reakcji 60°C. Po zakończeniu syntezy mieszaninę poreakcyjną przelewa się do rozdzielacza i pozostawia do rozdziału na około 0,5 h, po czym oddziela warstwę dolną nadtlenku wodoru. Natomiast warstwę górną (organiczną) przemywa się dwukrotnie 0,1 mol/dm3 roztworem Na2HPO4, a następnie przemywa jeszcze dwukrotnie wodą destylowaną w ilości odpowiadającej objętości próbki, oddzielając po każdym przemyciu warstwę dolną (wodną). Z oczyszczonego produktu usuwa się wodę z zastosowaniem wyparki obrotowej, aż do uzyskania zawartości wody poniżej 0,5%. Otrzymany plastyfikator zawiera: 2,4 cg/g epoksydowanego kwasu oleinowego; 0,1 cg/g glikolu propylenowego; 0,6 cg/g mono- i dibursztynianów glikolu propylenowego; 7,3 cg/g epoksydowanego monooleinianu glikolu propylenowego; 34,9 cg/g epoksydowanego dioleinianu glikolu propylenowego; 16,2 cg/g epoksydowanych estrów kwasu bursztynowego, kwasu oleinowego i glikolu propylenowego; 35,6 cg/g związków nielotnych; 2,9 cg/g inne.
Następnie, do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym, w temperaturze 10,0°C wprowadza się:
- 5,0 cg/g chitozanu firmy Sigma-Aldrich o nazwie handlowej Chitosan 448869, o stopniu dea- cetylacji 75-85 cg/g i ciężarze cząsteczkowym 190 000- 310 000
- 2,50 cg/g ekstraktu kasztanowca firmy Tanin Szewnica o nazwie handlowej Farmatan, o za- wartości tanin > 75%,
- 19,5 cg/g przygotowanego plastyfikatora
- 1,0 cg/g roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance o stężeniu 80%,
- 72,45 cg/g wody.
Całość miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut.
Gotową mieszankę homogenizuje się w temperaturze 50,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 8000 obrotów/minutę przez 7 minut, po czym wylewa się w temperaturze 15-40°C na poziomą powierzchnię i suszy przez 24 h w temperaturze 23°C.
Przykład 6
Przygotowuje się plastyfikator według przepisu w przykładzie 5 stosując jako katalizator kwas p-toluenosulfonowy w ilości 0,35 cg/g, a w drugim etapie syntezy do układu reakcyjnego dodaje się 19,0 cg/g kwasu bursztynowego firmy Pol-Aura i prowadzi reakcję przez 6 h. Otrzymany plastyfikator zawiera: 8,8 cg/g epoksydowanego kwasu oleinowego; 0,4 cg/g glikolu propylenowego; 1,9 cg/g monoi dibursztynianów glikolu propylenowego; 9,3 cg/g epoksydowanego monooleinianu glikolu propylenowego; 26,2 cg/g epoksydowanego dioleinianu glikolu propylenowego; 14,8 cg/g epoksydowanych estrów kwasu bursztynowego, kwasu oleinowego i glikolu propylenowego; 36,0 cg/g związków nielotnych; 2,6 cg/g inne.
Następnie do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C wprowadza się:
- 1,0 cg/g chitozanu firmy Glentham Life Sciences Ltd o nazwie handlowej Chitosan GP8523,
- 0,75 cg/g ekstraktu kasztanowca firmy Tanin Sevnica o nazwie handlowej Farmatan, o za- wartości tanin > 75%,
- 25,8 cg/g uzyskanego plastyfikatora,
- 0,5 cg/g 80% roztworu kwasu mlekowego firmy Avantor Performance,
- 71,95 cg/g wody.
Całość miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut.
Gotową mieszankę homogenizuje się w temperaturze 10,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 1000 obrotów/minutę przez 5 minut, po czym wylewa się w temperaturze 15-40°C na poziomą powierzchnię i suszy przez 24 h w temperaturze 23°C.
Przykład 7 - porównawczy
Do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C wprowadza się: - 1,0 cg/g chitozanu firmy Sigma-Aldrich o nazwie handlowej Chitosan 448869,
- 0,75 cg/g ekstraktu kasztanowca firmy Tanin Sevnica o nazwie handlowej Farmatan, o za- wartości tanin > 75%,
- 25,8 cg/g gliceryny firmy Nortchem,
- 0,5 g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance,
- 71,95 cg/g wody.
Całość miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut.
Gotową mieszankę homogenizuje się w temperaturze 10,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 1000 obrotów/minutę przez 5 minut, po czym wylewa się w temperaturze 15-40°C na poziomą powierzchnię i suszy przez 24 h w temperaturze 23°C.
Przykład 8 - porównawczy
Do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C wprowadza się:
- 1,0 cg/g chitozanu firmy Glentham Life Sciences Ltd o nazwie handlowej Chitosan GP8523,
- 0,75 cg/g ekstraktu kasztanowca firmy Tanin Sevnica o nazwie handlowej Farmatan, o za- wartości tanin > 75%,
- 25,8 cg/g sorbitolu firmy Sigma-Aldrich,
- 0,5 g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance,
- 71,95 cg/g wody.
Całość miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut.
Gotową mieszankę homogenizuje się w temperaturze 10,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 1000 obrotów/minutę przez 5 minut, po czym wylewa się w temperaturze 15-40°C na poziomą powierzchnię i suszy przez 24 h w temperaturze 23°C.
Dla każdej z folii uzyskanych jak opisano w przykładach 1-8 dwukrotnie wykonuje się oznaczenia wybranych parametrów: najpierw bezpośrednio po wykonaniu, a następnie po upływie 10 miesięcy przechowywania w laboratorium. Uzyskane wyniki przedstawia w tabeli 1. Folie otrzymane sposobem według wynalazku (przykłady 1-6) wykazują dobrą stabilność badanych parametrów w czasie: ani wydłużenie przy zerwaniu ani rozpuszczalność w wodzie nie ulegają w przeciągu 10 miesięcy znaczącym
PL 245820 Β1 zmianom. W tym czasie próby przygotowane innym sposobem (przykłady 7 i 8) kruszeją, a dodatkowo drastycznie wzrasta ich rozpuszczalność w wodzie.
Tabela 1. Wyniki oznaczeń przeprowadzonych dla folii przygotowanych w przykładach 1-8
| Przykład | Właściwości wyznaczone bezpośrednio po przygotowaniu folii | Właściwości folii wyznaczone po 10 miesiącach | ||
| £b, % | Rozpuszczalność w wodzie, % | Eb,% | Rozpuszczalność w wodzie, % | |
| 1 | 65,64 | 13,22 | 64,48 | 12,93 |
| 2 | 72,69 | 12,85 | 76,87 | 15,19 |
| 3 | 69,64 | 8,51 | 68,61 | 7,51 |
| 4 | 46,34 | • | 49,84 | - |
| 5 | 45,47 | 8,71 | 48,93 | 7,81 |
| 6 | 59,89 | 9,85 | 72,78 | 7,59 |
| 7 | 49,86 | 16,74 | Próbka się kruszy, pomiar niemożliwy | 28,43 |
| 8 | 9,15 | 24,48 | 28,49 |
Eb - wydłużenie względne przy zerwaniu
Claims (13)
1. Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu znamienny tym, że w temperaturze z zakresu od 10 do 40°C wprowadza się do naczynia kolejno:
- 1,0-5,0 cg/g chitozanu o stopniu deacetylacji od 60 do 95 cg/g i o średniej masie cząsteczkowej od 30 000 do 890 000;
- 0,25-2,5 cg/g ekstraktu kasztanowca o zawartości tanin od 70 do 85 cg/g;
- 19,0-38,0 cg/g plastyfikatora w postaci produktu estryfikacji glikolu propylenowego z:
a) jednym kwasem karboksylowym wybranym z grupy obejmującej: kwas octowy, kwas bursztynowy, kwas oleinowy, którą prowadzi się przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu karboksylowego od 0,9:1,0 do 1,1:1,0, albo
b) dwoma kwasami karboksylowymi, przy czym pierwszy z kwasów karboksylowych to kwas oleinowy natomiast drugi kwas karboksylowy to kwas bursztynowy, którą prowadzi się przy stosunku molowym glikolu propylenowego do pierwszego kwasu karboksylowego i do drugiego kwasu karboksylowego odpowiednio od 1,0:0,65:0,04 do 1,0:0,85:0,4;
a plastyfikator zawiera sumarycznie od 30 do 90 cg/g monoestrów glikolu propylenowego i diestrów glikolu propylenowego;
- 0,5-1,5 cg/g roztworu kwasu octowego albo mlekowego o stężeniu od 80 do 99,9%;
- 55,0-73,0 cg/g wody;
i miesza się przez 60 do 1440 minut z szybkością 200 do 400 obrotów na minutę, po czym mieszaninę homogenizuje się w temperaturze z zakresu od 10 do 50°C mieszając z szybkością 1000 do 8000 obrotów/minutę przez 5 do 12 minut, a następnie jednorodną mieszaninę wylewa się na poziomą powierzchnię i suszy uzyskując aktywną folię.
2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że jako plastyfikator stosuje się produkt estryfikacji glikolu propylenowego z kwasem octowym, przy czym estryfikację prowadzi się wobec katalizatora kwasowego, w temperaturze od 70 do 90°C, przez 18 do 24 h, przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu octowego od 0,9:1,0 do 1,1:1,0, a uzyskany plastyfikator zawiera od 50,0 do 70,0 cg/g monooctanu glikolu propylenowego i od 7,0 do 20,0 cg/g dioctanu glikolu propylenowego.
3. Sposób według zastrz. 2 znamienny tym, że jako katalizator kwasowy stosuje się kwas siarkowy lub kwas p-toluenosulfonowy lub kwas metanosulfonowy.
4. Sposób według zastrz. 3 znamienny tym, że katalizator kwasowy stosuje się w ilości 0,1-0,5 cg/g.
5. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że jako plastyfikator wykorzystuje się produkt estryfikacji glikolu propylenowego z kwasem oleinowym i z kwasem bursztynowym, przy czym estryfikację glikolu propylenowego w pierwszej kolejności, prowadzi się z kwasem oleinowym wobec katalizatora kwasowego, w temperaturze 110-140°C, przez 4-10 h, przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu oleinowego 1,0:0,71, a następnie do układu reakcyjnego wprowadza się dodatkowo od 8 do 25 cg/g kwasu bursztynowego i przez 5 do 7 h, w temperaturze 110-140°C, wobec katalizatora kwasowego prowadzi się dalszą estryfikację, zaś otrzymany plastyfikator zawiera od 7 do 39 cg/g monooleinianu glikolu propylenowego, od 26 do 37 cg/g dioleinianu glikolu propylenowego oraz od 11 do 17 cg/g estrów mieszanych kwasu bursztynowego i kwasu oleinowego z glikolem propylenowym.
6. Sposób według zastrz. 5 znamienny tym, że jako katalizator kwasowy stosuje się kwas siarkowy lub kwas p-toluenosulfonowy lub kwas metanosulfonowy.
7. Sposób według zastrz. 6 znamienny tym, że katalizator kwasowy stosuje się w ilości 0,1-0,5 cg/g.
8. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że jednorodną mieszaninę po wylaniu suszy się w temperaturze od 10 do 40°C, przez 18 do 30 h.
9. Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu znamienny tym, że w temperaturze z zakresu od 10 do 40°C wprowadza się do naczynia kolejno:
- 1,0-5,0 cg/g chitozanu o stopniu deacetylacji od 60 do 95 cg/g, o średniej masie cząstecz- kowej od 30 000 do 890 000;
- 0,25-2,5 cg/g ekstraktu kasztanowca o zawartości tanin od 70 do 85 cg/g;
- 19,0-38,0 cg/g plastyfikatora w postaci epoksydowanego produktu estryfikacji glikolu propy- lenowego prowadzonej z:
c ) kwasem oleinowym, przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu oleinowego od 0,9:1,0 do 1,1:1,0, albo d ) kwasem oleinowym oraz z kwasem bursztynowym, przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu oleinowego i do kwasu bursztynowego odpowiednio 1,0:0,65:0,04 do 1,0:0,85:0,4;
z aś produkt estryfikacji poddaje się następnie epoksydacji, a który to plastyfikator zawiera sumarycznie od 30 do 80 cg/g epoksydowanych monoestrów glikolu propylenowego i epoksydowanych diestrów glikolu propylenowego;
- 0,5-1,5 cg/g roztworu kwasu octowego albo mlekowego o stężeniu od 80 do 99,9%;
- 55,0-73,0 cg/g wody i miesza się przez 60 do 1440 minut z szybkością 200 do 400 obrotów na minutę, po czym mieszaninę homogenizuje się w temperaturze z zakresu od 10 do 50°C mieszając z szybkością 1000 do 8000 obrotów/minutę przez 5 do 12 minut, a następnie jednorodną mieszaninę wylewa się na poziomą powierzchnię i suszy uzyskując aktywną folię.
10. Sposób według zastrz. 9 znamienny tym, że w roli plastyfikatora stosuje się epoksydowany produkt estryfikacji glikolu propylenowego, przy czym w pierwszej kolejności prowadzi się estryfikację glikolu propylenowego z kwasem oleinowym wobec katalizatora kwasowego, w temperaturze 110-140°C, przez 4-10 h, przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu oleinowego 1,0:0,71; zaś następnie do układu reakcyjnego wprowadza się dodatkowo od 8 do 25 cg/g kwasu bursztynowego i przez 5 do 7 h, w temperaturze 110-140°C, wobec katalizatora kwasowego prowadzi się estryfikację i uzyskuje się mieszaninę estrów glikolu z kwasem oleinowym i z kwasem bursztynowym, którą się studzi do temperatury nie wyższej niż 70°C, po czym wprowadza się do niej 9-12 cg/g kwasu mrówkowego oraz 100-105 cg/g nadtlenku wodoru i w temperaturze 50-70°C, przez 3-6 h prowadzi się epoksydację nienasyconych wiązań pochodzących od kwasu oleinowego i uzyskuje się plastyfikator, który zawiera od 7 do 39 cg/g epoksydowanego monooleinianu glikolu propylenowego, od 26 do 37 cg/g epoksydowanego dioleinianu glikolu propylenowego, od 11 do 17 cg/g mieszanych epoksydowanych estrów kwasu bursztynowego i kwasu oleinowego z glikolem propylenowym.
11. Sposób według zastrz. 10 znamienny tym, że jako katalizator kwasowy stosuje się kwas siarkowy lub kwas p-toluenosulfonowy lub kwas metanosulfonowy.
12. Sposób według zastrz. 11 znamienny tym , że katalizator kwasowy stosuje się w ilości 0,1-0,5 cg/g.
13. Sposób według zastrz. 9 znamienny tym, że jednorodną mieszaninę po wylaniu suszy się w temperaturze od 10 do 40°C, przez 18 do 30 h.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL441600A PL245820B1 (pl) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL441600A PL245820B1 (pl) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL441600A1 PL441600A1 (pl) | 2024-01-03 |
| PL245820B1 true PL245820B1 (pl) | 2024-10-14 |
Family
ID=89473594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL441600A PL245820B1 (pl) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL245820B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL449462A1 (pl) * | 2024-08-05 | 2026-02-09 | Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia | Sposób wytwarzania uplastycznionego materiału chitozanowego metodą termomechaniczną |
-
2022
- 2022-06-29 PL PL441600A patent/PL245820B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL441600A1 (pl) | 2024-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | Boosting the loading dosage of cinnamon essential oil within edible packaging film via the multiple cross-linking strategy for effective shrimp preservation | |
| ES2222880T3 (es) | Metodo para preparar una resina de poliester copolimerizada con 1,4-ciclohexanodimetanol. | |
| Venkatesan et al. | Eco-friendly food packaging: gallic acid as a cross-linking agent in PBAT/cellulose composite films | |
| Ye et al. | Hydrophobic edible composite packaging membrane based on low-methoxyl pectin/chitosan: Effects of lotus leaf cutin | |
| PL245820B1 (pl) | Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu | |
| CN117004095A (zh) | 一种原花青素-低共溶溶剂-壳聚糖复合保鲜薄膜的制备方法 | |
| PL245822B1 (pl) | Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu | |
| Durmaz et al. | Poly (vinyl alcohol) and casein films: The effects of glycerol amount on the properties of films | |
| Lawal et al. | Poly (lactic acid)/cholecalciferol based composites for active food packaging application | |
| PL245819B1 (pl) | Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie alginianu sodu | |
| Nazri et al. | Characterization of jackfruit straw-based films: Effect of starch and plasticizer contents | |
| ES3053345T3 (en) | Plasticizer composition comprising cyclohexane 1,4-diester-based compound, and resin composition comprising same | |
| Shahrim et al. | Biodegradation of mango seed starch films in soil | |
| Qin et al. | Active polyvinyl alcohol films with enhanced strength, antioxidant and antibacterial properties by incorporating nanocellulose and tannin | |
| CN119899430B (zh) | 一种壳聚糖/玉米淀粉缓释抗菌抗氧化多功能复合保鲜膜及制备方法 | |
| JP3178692B2 (ja) | 食品包装用フィルム | |
| CN112831069A (zh) | 一种果胶海藻酸复合保鲜膜及其制备和应用 | |
| İşman et al. | Polyvinyl alcohol/chitosan composite films with pomegranate peel powder: Improved bioactivity and biodegradability | |
| PL245821B1 (pl) | Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie alginianu sodu | |
| JP4778505B2 (ja) | ポリエステルポリマーにおけるスリップ剤としての脂肪族エステル化合物 | |
| CN112237184A (zh) | 一种具有ros响应的农药缓释制剂及其制备与应用 | |
| CN114957744A (zh) | 一种仿生pva保鲜膜的制备方法和产品及其应用 | |
| EP3574071B1 (en) | Surfactant composition | |
| CN115806684B (zh) | 一种反应型控释二氧化氯复合薄膜及其制备方法 | |
| CN106633135B (zh) | 用褐藻糖胶和多酚制备具有抗菌活性的可食性膜的方法 |