PL245822B1 - Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu - Google Patents

Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu Download PDF

Info

Publication number
PL245822B1
PL245822B1 PL441602A PL44160222A PL245822B1 PL 245822 B1 PL245822 B1 PL 245822B1 PL 441602 A PL441602 A PL 441602A PL 44160222 A PL44160222 A PL 44160222A PL 245822 B1 PL245822 B1 PL 245822B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
propylene glycol
chitosan
acid
mixture
plasticizer
Prior art date
Application number
PL441602A
Other languages
English (en)
Other versions
PL441602A1 (pl
Inventor
Weronika Janik
Kerstin Ledniowska
Hanna Nosal-Kovalenko
Jolanta Grittner
Gabriela Dudek
Original Assignee
Politechnika Slaska Im Wincent
Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Slaska Im Wincent, Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia filed Critical Politechnika Slaska Im Wincent
Priority to PL441602A priority Critical patent/PL245822B1/pl
Publication of PL441602A1 publication Critical patent/PL441602A1/pl
Publication of PL245822B1 publication Critical patent/PL245822B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/08Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS 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
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/101Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest mieszanina do wytworzenia aktywnej folii na bazie chitozanu, która charakteryzuje się tym, że składa się z 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 roślinnego o zawartości tanin od 70 do 85 cg/g; 19,0 - 38,0 cg/g plastyfikatora, 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. Funkcję plastyfikatora pełni produkt estryfikacji glikolu propylenowego z jednym lub dwoma kwasami karboksylowymi, który zawiera sumarycznie od 30 do 90 cg/g monoestrów glikolu propylenowego i diestrów glikolu propylenowego. Jako plastyfikator jest również stosowany epoksydowany produkt estryfikacji glikolu propylenowego z jednym lub dwoma kwasami karboksylowymi, który zawiera od 30 do 80 cg/g epoksydowanych monoestrów glikolu propylenowego i epoksydowanych diestrów glikolu propylenowego.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu do zastosowania w przemyśle opakowaniowym przy produkcji opakowań jednokrotnego użytku.
Znane są aktywne folie na bazie polimerów pochodzenia naturalnego zawierające chitozan, aktywny ekstrakt, kwas, wodę. Niezbędnym składnikiem aktywnej folii na bazie chitozanu jest również plastyfikator. Funkcję taką pełnią gliceryna, sorbitol, ksylitol czy sama woda. Plastyfikatory te wykazują dobre właściwości uplastyczniające, ale w czasie użytkowania ich efektywność maleje. Twórcy CN109735115 opisując sposób uzyskania filmu, który można bezpośrednio nanosić na owoce lub wykorzystać do wytworzenia folii opakowaniowej dla żywności, wskazali że przygotowuje się go z 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.
Autorzy publikacji Soares 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/s10924-02102192-5 pozyskiwali filmy chitozanowe stosując 1 g chitozanu rozpuszczony w 100 ml kwasu octowego (1%, v/v) zmieszany z sorbitolem (0,3% w/v) i ekstraktem z liści i kory rośliny Cenostigma nordestinum w ilości 10, 20, i 30 mg ekstraktu na 1 g chitozanu.
Sorbitol wykorzystali również twórcy wynalazku opisanego w CN111616215, a 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 oraz 0,2%-3% ekstraktu propolisu.
Próby zastosowania sorbitołu i poli(tlenku etylenu) w roli plastyfikatora chitozanu zostały podjęte przez autorów artykułu 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 autorzy publikacji 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 przeprowadzili 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 w oparciu o znane w stanie techniki mieszaniny składników pozostaje nierozwiązanym problemem, który utrudnia, a w niektórych przypadkach uniemożliwia ich zastosowanie w przemyśle opakowaniowym. Dodatkowo, istotnym problemem w odniesieniu do znanych w stanie techniki folii jest ich znaczna rozpuszczalność w wodzie.
Celem wynalazku jest zatem określenie składu mieszaniny, z której będzie można uzyskać aktywną folię na bazie chitozanu cechującą się zmniejszoną kruchością w czasie użytkowania nie krótszym niż 10 miesięcy i zmniejszoną rozpuszczalnością w wodzie.
Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu charakteryzuje się tym, że składa się z:
- 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, który jest produktem estryfikacji glikolu propylenowego z:
a) jednym kwasem karboksylowym wybranym z grupy obejmującej kwas octowy, bursztynowy lub oleinowy, prowadzonej przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu karboksylowego od 0,9:1,0 do 1,1:1,0; albo
b) dwoma kwasami karboksylowymi prowadzonej 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; przy czym pierwszy kwas karboksylowy to kwas oleinowy, zaś drugi kwas karboksylowy to kwas bursztynowy, a który to 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.
Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu charakteryzuje się tym, że składa się z:
- 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 pro- pylenowego prowadzonej
a) z kwasem oleinowym przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu oleinowego od 0,9:1,0 do 1,1:1,0; albo
b) z 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, i 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.
Mieszaniny według każdego z wynalazków pozwalają na wytworzenie aktywnej folii na bazie chitozanu, która cechuje się dobrą stabilnością, potwierdzoną ograniczonym pogorszeniem wydłużenia względnego przy zerwaniu w czasie nie krótszym niż 10 miesięcy. Ponadto folie wytworzone z mieszanin o wskazanym składzie cechują się dużo niższą rozpuszczalnością w wodzie niż folie wytworzone z mieszanek z powszechnie stosowanymi plastyfikatorami, takimi jak glicerol czy sorbitol. Dzięki temu możliwe jest ich zastosowanie w miejscach narażonych na wilgoć.
Mieszaniny według wynalazku zilustrowano w poniższych przykładach.
Przykład 1
Mieszanina składa się z:
- 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 plastyfikatora, który zawiera 2,3 cg/g kwasu octowego; 21,1 cg/g glikolu propyleno- wego; 67,0 cg/g monooctanu glikolu propylenowego; 9,4 cg/g dioctanu glikolu propylenowego; 0,3 cg/g innych składników;
- 0,5 cg/g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance;
- 71,95 cg/g wody.
Plastyfikator użyty w mieszaninie jest oczyszczonym produktem estryfikacji 58,1 cg/g glikolu propylenowego firmy Chempur i 41,9 cg/g 99,5 - 99,9% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance, wobec 0,15 cg/g kwasu p-toluenosulfonowego stosowanego jako katalizatora, prowadzonej w atmosferze azotu przez 6 h, w temperaturze 80°C przy intensywnym mieszaniu.
Aby uzyskać ze wskazanej mieszaniny folię, wymienione składniki wprowadza się do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C, po czym miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut. Dalej 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
Mieszanina składa się z:
- 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 plastyfikatora, który zawiera 0,3 cg/g kwasu octowego; 10,9 cg/g glikolu propyleno- wego; 69,8 cg/g monooctanu glikolu propylenowego; 18,3 cg/g dioctanu glikolu propylenowego; 0,7 cg/g innych składników;
- 1 cg/g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance;
- 61 cg/g wody.
Plastyfikator użyty w mieszaninie jest oczyszczonym produktem estryfikacji 53,3 cg/g glikolu propylenowego firmy Chempur i 46,8 cg/g 99,5 - 99,9% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance, wobec 0,25 cg/g kwasu metanosulfonowego stosowanego jako katalizator, prowadzonej w atmosferze azotu przez 6 h, w temperaturze 80°C przy intensywnym mieszaniu.
Aby uzyskać ze wskazanej mieszaniny folię, wymienione składniki wprowadza się do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C, po czym miesza się z szybkością 300 obrotów na minutę przez 360 minut. Dalej 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
Mieszanina składa się z:
- 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 zawar- tości tanin > 75%;
- 36,9 cg/g plastyfikatora, który zawiera 2,3 cg/g kwasu oleinowego; 0,4 cg/g glikolu propyle- nowego; 1,1 cg/g mono- i dibursztynianów glikolu propylenowego; 11,5 cg/g monooleinianu glikolu propylenowego; 33,2 cg/g diooleinianu glikolu propylenowego; 15,2 cg/g mieszanych estrów kwasu bursztynowego, kwasu oleinowego i glikolu propylenowego; 33,5 cg/g związków nielotnych; 2,9 cg/g innych składników;
- 0,5 cg/g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance;
- 59,35 cg/g wody.
Plastyfikator użyty w mieszance jest produktem 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%, wobec 0,3 cg/g kwasu siarkowego stosowanego jako katalizator, prowadzonej w atmosferze azotu przez 8 h, w temperaturze 120°C przy intensywnym mieszaniu. Do półproduktu z pierwszego etapu 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 atmosferze azotu przez 6 h w temperaturze 120 - 130°C przy intensywnym mieszaniu.
Aby uzyskać ze wskazanej mieszaniny folię, wymienione składniki wprowadza się do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 20,0°C, po czym miesza się z szybkością 250 obrotów na minutę przez 720 minut. Dalej 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
Mieszanina składa się z:
- 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 plastyfikatora, który zawiera 1,5 cg/g kwasu oleinowego; 3,5 cg/g glikolu propyle- n owego; 3,5 cg/g mono- i dibursztynianów glikolu propylenowego; 38,2 cg/g monooleinianu glikolu propylenowego; 36,3 cg/g diooleinianu 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 innych składników;
- 1,5 cg/g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance;
- 55,1 cg/g wody.
Plastyfikator użyty w mieszance jest produktem 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%, wobec 0,4 cg/g kwasu metanosulfonowego stosowanego jako katalizator, prowadzonej w atmosferze azotu przez 8 h, w temperaturze 120°C przy intensywnym mieszaniu. Do półproduktu z pierwszego etapu dodaje się 8,0 cg/g kwasu bursztynowego firmy Pol-Aura oraz świeżą porcję katalizatora w ilości 0,4 cg/g i dalszą reakcję prowadzi się w atmosferze azotu przez 5 h w temperaturze 120 - 130°C przy intensywnym mieszaniu.
Aby uzyskać ze wskazanej mieszaniny folię, wymienione składniki wprowadza się do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C, po czym miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut. Dalej 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
Mieszanina składa się z:
- 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;
- 2,5 cg/g ekstraktu kasztanowca firmy Tanin Sevnica o nazwie handlowej Farmatan o zawar- tości tanin > 75%;
- 19,5 cg/g plastyfikatora, który 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 diooleinianu 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 innych składników;
- 1,0 cg/g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance;
- 72,45 cg/g wody.
Plastyfikator użyty w mieszance jest oczyszczonym produktem trójetapowej syntezy, gdzie pierwszy etap stanowi estryfikacja 27,4 cg/g glikolu propylenowego firmy Chempur i 72,6 cg/g 90% kwasu oleinowego firmy Alfa Aesar, wobec 0,25 cg/g kwasu siarkowego stosowanego jako katalizator, prowadzonej w atmosferze azotu przez 8 h, w temperaturze 120°C przy intensywnym mieszaniu. Do półproduktu z pierwszego etapu dodaje się 17,0 cg/g kwasu bursztynowego firmy Pol-Aura oraz świeżą porcję katalizatora w ilości 0,25 cg/g i dalszą reakcję prowadzi się w atmosferze azotu przez 7 h w temperaturze 120 - 130°C przy intensywnym mieszaniu. Uzyskaną mieszaninę estrów poddaje się epoksydacji przy użyciu 11 cg/g kwasu mrówkowego o stężeniu 85% oraz 103 cg/g wodnego 30% roztworu nadtlenku wodoru prowadzonej przez 4 h, w temperaturze 60°C.
Aby uzyskać ze wskazanej mieszaniny folię, wymienione składniki wprowadza się do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C, po czym miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut. Dalej 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
Mieszanina składa się z:
- 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 zawar- tości tanin > 75%;
- 25,8 cg/g plastyfikatora, który zawiera 8,8 cg/g epoksydowanego kwasu oleinowego; 0,4 cg/g glikolu propylenowego; 1,9 cg/g mono- i dibursztynianów glikolu propylenowego; 9,3 cg/g epoksydowanego monooleinianu glikolu propylenowego; 26,2 cg/g epoksydowanego diooleinianu 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 innych składników;
- 0,5 cg/g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance;
- 71,95 cg/g wody.
Plastyfikator użyty w mieszance jest oczyszczonym produktem trójetapowej syntezy, gdzie pierwszy etap stanowi estryfikacja 27,4 cg/g glikolu propylenowego firmy Chempur i 72,6 cg/g kwasu oleinowego firmy Alfa Aesar o stężeniu 90%, wobec 0,35 c g/g kwasu p-toluenosulfonowego stosowanego jako katalizator, prowadzonej w atmosferze azot u przez 8 h, w temperaturze 120°C przy intensywnym mieszaniu. Do półproduktu z pierwszego etapu dodaje się 19,0 cg/g kwasu bursztynowego firmy Pol-Aura oraz świeżą porcję katalizatora w ilości 0,35 cg/g i dalszą reakcję prowadzi się w atmosferze azotu przez 6 h w temperaturze 120 - 130°C przy intensywnym mieszaniu. Uzyskaną mieszaninę estrów poddaje się epoksydacji przy użyciu 11 cg/g kwasu mrówkowego o stężeniu 85% oraz 103 cg/g wodnego 30% roztworu nadtlenku wodoru prowadzonej przez 4 h, w temperaturze 60°C.
Aby uzyskać ze wskazanej mieszaniny folię, wymienione składniki wprowadza się do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C, po czym miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut. Dalej 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
Mieszanina składa się z:
- 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 zawar- tości tanin > 75%;
- 25,8 cg/g gliceryny firmy Nortchem;
- 0,5 cg/g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance;
- 71,95 cg/g wody.
Aby uzyskać ze wskazanej mieszaniny folię, wymienione składniki wprowadza się do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C, po czym miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut. Dalej 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
Mieszanina składa się z:
- 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 zawar- tości tanin > 75%;
- 25,8 cg/g sorbitolu firmy Sigma-Aldrich;
- 0,5 cg/g 80% roztworu kwasu octowego firmy Avantor Performance;
- 71,95 cg/g wody.
Aby uzyskać ze wskazanej mieszaniny folię, wymienione składniki wprowadza się do zlewki umieszczonej na mieszadle magnetycznym w temperaturze 10,0°C, po czym: miesza się z szybkością 200 obrotów na minutę przez 60 minut. Dalej 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 uzyskanej z mieszanek opisanych 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 tabela 1. Folie otrzymane z mieszanin 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 zmianom. W tym czasie próby przygotowane z mieszanin o innym składzie (przykłady 7 i 8) kruszeją, a dodatkowo drastycznie wzrasta ich rozpuszczalność w wodzie.
PL 245822 Β1
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
Eb,% 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 (2)

1. Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu, znamienna tym, że składa się z:
- 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, który jest produktem estryfikacji glikolu propylenowego z:
a ) jednym kwasem karboksylowym wybranym z grupy obejmującej kwas octowy, bursztynowy lub oleinowy, prowadzonej przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu karboksylowego od 0,9:1,0 do 1,1:1,0; albo b ) dwoma kwasami karboksylowymi prowadzonej 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; przy czym pierwszy kwas karboksylowy to kwas oleinowy, zaś drugi kwas karboksylowy to kwas bursztynowy, a który to 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.
2. Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu, znamienna tym, że składa się z:
- 1,0- 5,0 cg/g chitozanu o stopniu deacetylacji od 60 do 95 cg/g, 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 epoksydowanego produktu estryfikacji glikolu propylenowego prowadzonej a ) z kwasem oleinowym przy stosunku molowym glikolu propylenowego do kwasu oleinowego od 0,9:1,0 do 1,1:1,0; albo b ) z 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, i 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.
PL441602A 2022-06-29 2022-06-29 Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu PL245822B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441602A PL245822B1 (pl) 2022-06-29 2022-06-29 Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441602A PL245822B1 (pl) 2022-06-29 2022-06-29 Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441602A1 PL441602A1 (pl) 2024-01-03
PL245822B1 true PL245822B1 (pl) 2024-10-14

Family

ID=89473589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441602A PL245822B1 (pl) 2022-06-29 2022-06-29 Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL245822B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
PL441602A1 (pl) 2024-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5311828B2 (ja) 生物分解性ポリエステル混合物
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
Ganeson et al. Improved functionality of cinnamon oil emulsion-based gelatin films as potential edible packaging film for wax apple
KR101049601B1 (ko) 생분해성 폴리에스테르 혼합물
US20210186064A1 (en) Edible film with enhanced release efficiency of essential oil and preparation method thereof
KR101342237B1 (ko) 축중합체의 배합 방법
PL245822B1 (pl) Mieszanina do 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
Durmaz et al. Poly (vinyl alcohol) and casein films: The effects of glycerol amount on the properties of films
PL245820B1 (pl) Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie chitozanu
Cabrera-Barjas et al. Influence of chitin nanofibers and gallic acid on physical-chemical and biological performances of chitosan-based films
Lawal et al. Poly (lactic acid)/cholecalciferol based composites for active food packaging application
Nazri et al. Characterization of jackfruit straw-based films: Effect of starch and plasticizer contents
DE102005053068A1 (de) Polyester und Polyestermischung auf Basis nachwachsender Rohstoffe
PL245819B1 (pl) Sposób wytwarzania aktywnej folii na bazie alginianu sodu
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
Abedi-Firoozjah et al. Innovative Applications of Polycaprolactone as a Biodegradable Polymer for Food Packaging Films: A Comprehensive Review
PL245821B1 (pl) Mieszanina do wytwarzania aktywnej folii na bazie alginianu sodu
CN114957744B (zh) 一种仿生pva保鲜膜的制备方法和产品及其应用
US11306192B2 (en) Polylactide foams
Sukhanova et al. Plasticized films based on PLA and PHB: from the choice of plasticizer to the study of packaging perspective
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
EP4317285B1 (en) Glycolic acid copolymer composition and solidification/extrusion-molded article
Boonthod et al. Development of polyvinyl alcohol/carboxymethyl cellulose/starch biodegradable film with citric acid as additive