PL247752B1 - Sposób wytwarzania dwuwarstwowej folii na bazie skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktydu - Google Patents
Sposób wytwarzania dwuwarstwowej folii na bazie skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktyduInfo
- Publication number
- PL247752B1 PL247752B1 PL445667A PL44566723A PL247752B1 PL 247752 B1 PL247752 B1 PL 247752B1 PL 445667 A PL445667 A PL 445667A PL 44566723 A PL44566723 A PL 44566723A PL 247752 B1 PL247752 B1 PL 247752B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- minutes
- starch
- polylactide
- spun
- layer
- Prior art date
Links
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
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
- B32B27/22—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using plasticisers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
-
- 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
- B65D65/46—Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
- B65D65/466—Bio- or photodegradable packaging materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
- C08L3/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania wielowarstwowej folii na bazie skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktydu, który polega na tym, że w temperaturze 60,0°C – 85,0°C przez 8 - 25 minut, z szybkością 10 - 60 obrotów na minutę miesza się 55,0 – 63,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10 - 35 cg/g oraz 30,0 – 34,0 cg/g plastyfikatora. Po 4 - 15 minutach mieszania wprowadza się jeszcze 3,0 – 15,0 cg/g oksydowanej sacharozy i kontynuuje mieszanie przez 4 - 17 minut. Uzyskaną mieszaninę poddaje się plastyfikacji w temperaturze z zakresu 90,0°C – 180,0°C i uzyskuje się skrobię termoplastyczną. TPS układa się na arkuszu elektroprzędzonego polilaktydu, prowadzi się prasowanie i uzyskuje folię dwuwarstwową. Grubość warstwy przędzonego polilaktydu w folii dwuwarstwowej wynosi 12 - 16 µm, a pozostałą część stanowi warstwa skrobi termoplastycznej o grubości 250 - 450 µm.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania folii na bazie skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktydu do zastosowania w przemyśle opakowaniowym, zwłaszcza przy produkcji opakowań jednokrotnego użytku.
Znany jest sposób wytwarzania folii na bazie polimerów pochodzenia naturalnego zawierającej skrobię i plastyfikator. Folię otrzymuje się metodą wytłaczania, przy czym istotne jest zachowanie odpowiednich dla określonego składu surowcowego warunków, takich jak temperatura, czas i prędkość obrotowa ślimaków. Niezbędnym składnikiem folii na bazie skrobi jest plastyfikator. Funkcję taką pełnią gliceryna, sorbitol, ksylitol czy woda. Znane są też metody poprawiania wybranych właściwości uzyskanych folii poprzez wprowadzenie do układu wzmacniających napełniaczy, takich jak celuloza (nano-, mikro-, itd.), grafen czy glinka. Innym sposobem jest wytwarzanie folii wielowarstwowej z udziałem arkuszy innych tworzyw. Aby takie rozwiązanie było efektywne, konieczne jest wskazanie matrycy polimerowej kompatybilnej ze skrobią, albo dobranie dodatkowego, składnika pełniącego funkcję efektywnego kompatybilizatora.
Twórcy EP1581388 (B1) opisują sposób uzyskania wielowarstwowej folii na bazie co najmniej jednej warstwy termoplastycznej skrobi i co najmniej jednej warstwy z biodegradowalnego poliestru, którą można wykorzystać do pakowania żywności. Skrobię termoplastyczną uzyskuje się z 30-75% skrobi, 2-10% wody, 10-50% biodegradowalnego poliestru, 5-20% kompatybilizatora, do 10% plastyfikatora, korzystnie glicerolu oraz do 3% środka pomocniczego.
Kompatybilizator korzystnie zawiera składnik polimerowy z blokowo ułożonymi grupami hydrofitowymi i hydrofobowymi. Przygotowuje się ją poprzez uplastycznienie skrobi glicerolem i wprowadzenie do układu od 10 do 50% poliestru. Następnie uzyskaną z mieszanki skrobi warstwę łączy się: z co najmniej jedną warstwą poliestru, korzystnie jednak jest jeśli skrobia stanowi warstwę wewnętrzną pomiędzy dwoma warstwami poliestru. W FR3082143A1 twórcy opisują sposób uzyskania wielowarstwowej folii typu ABA, w której środkowa warstwę B zawiera skrobię i termoplastyczny poliester, a każda z warstw A zawiera co najmniej jeden termoplastyczny poliester, przy czym termoplastyczny polimer obecny w warstwach A i B jest wybrany spośród PBAT (poli(adypinian-co-tereftalan butylenu)), PHA (polihydroksyalkaniany), PBS (poli(bursztynian butylenu)), PBSA (poli(bursztynian-co-adypinian butylenu)) i/lub PLA (poli(kwas mlekowy)). Tak uzyskana folia cechuje się lepszą przezroczystością, a skrobia jest w niej zastosowana jedynie w formie dodatku a nie głównej matrycy polimerowej (środkowa warstwa B zawiera: do 30% skrobi i co najmniej 60% polimeru termoplastycznego oraz do 10% wagowych plastyfikatora skrobiowego). Wielowarstwową folię według wynalazku przygotowuje się poprzez współwytłaczanie. Folię składającą się z wielu przylegających do siebie warstw (co najmniej 35 warstw), przy czym co najmniej co druga ze wspomnianych przylegających warstw jest wykonana z poliestru, zaproponowano w WO20070Q8339A1. Folie wielowarstwowe mogą być wytwarzane techniką chill-roll casting przy, użyciu konwencjonalnej płaskiej matrycy z pojedynczym kolektorem w połączeniu z blokiem zasilającym, który zbiera stopione materiały z każdej z co najmniej dwóch wytłaczarek i układa je w pożądany wzór warstw. Folię według niniejszego wynalazku można również uzyskać przez współwytłaczanie. Tak otrzymana folia cechuje się wyższym współczynniku załamania światła niż współczynnik załamania światła polilaktydu. W WO2018233888A1 proponuje się trójwarstwową folię o strukturze warstwowej ABC lub korzystniej ABA, w której warstwy składają się z mieszaniny poliestrów z grupy poli(tereftalanu butylenu) (PBT), innego polimeru biodegradowalnego typu polilaktyd (PLA) czy polikaprolakton (PCL) oraz od 25 do 40% skrobi w warstwie B, o zawartości plastyfikatora od 0 do 5% wagowych. Folie otrzymuje się metodą wytłaczania.
Dość prostym sposobem wytwarzania arkuszy PLA, wygodnym do użycia w układach wielowarstwowych jest elektroprzędzenie. Uzyskuje się strukturę, która może pełnić funkcję filtrującą, wzmacniającą czy izolującą. Można też w niej osadzić dodatkowe składniki. Sposób wytwarzania wielowarstwowej folii na bazie polilaktydu, skrobi i przędzonego polilaktydu ze związkami aktywnymi opisano natomiast w publikacji R. Ordonez, L. Atares, A. Chiralt, Food Chemistry Advances, 2023, 2, 100250. doi.org/10.1016/j.focha.2023,100250. Pojedyncze arkusze skrobi i PLA otrzymano oddzielnie i połączono w układy trójwarstwowe tak, że wewnętrzny arkusz skrobi był okryty przez zewnętrzne warstwy PLA. Do przygotowania foli skrobiowej użyto skrobi z manioku, którą zmieszano z glicerolem w proporcji 0,3 g glicerolu/1 g skrobi i w mieszalniku periodycznym uzyskano skrobie termoplastyczną. Proces plastyfikacji prowadzono w temperaturze 130°C i przy 50 obr./min przez 10 min. Uzyskany materia! zmie lono za pomocą młynka i kondycjonowano przez 1 tydzień w eksykatorze przy 53% wilgotności względnej. Następnie próbki prasowano w temperaturze 160°C przez 3 minuty (ciśnienie 5 MPa w pierwszej minucie i 10 MPa przez kolejne dwie minuty). Folie PLA otrzymano również metodą prasowania. Granulat PLA ogrzewano najpierw na prasie bez ciśnienia w temperaturze 200°C przez 4 minuty, po czym prasowano w tej samej temperaturze pod ciśnieniem 10 MPa przez kolejne 4 minuty. Następnie, również techniką prasowania, wytwarzano folie wielowarstwowe. Układ dwóch zewnętrznych warstw PLA i jednej wewnętrznej warstwy skrobi podgrzewano bez ciśnienia przez 2 minuty w temperaturze 110°C, a następnie prasowano pod ciśnieniem 2,5 MPa w 110°C przez 1 min. Aby zapewnić układowi właściwości aktywne (antybakteryjne), otrzymana folia trójwarstwowa została jeszcze pokryta powierzchniowo, poprzez elektroprzędzenie polilaktydem zawierającym kwasy ferulowy i cynamonowy. Tak otrzymane folie cechowały się dobrymi właściwościami antybakteryjnymi, ale jednocześnie, jak wykazali autorzy, bardzo niską odkształcalnością przy rozciąganiu (wartości wydłużenia przy zerwaniu kształtowały się na poziomie 0,2%).
Problemem do rozwiązania są zatem niesatysfakcjonujące właściwości wytrzymałościowe wielowarstwowych folii wytwarzanych z arkuszy skrobi i przędzonego PLA, a zwłaszcza odkształcalność materiału podczas jego rozciągania. Celowym jest przy tym uzyskanie materiału o możliwie wysokim udziale skrobi plastyfikowanej, która jest tworzywem względnie tanim i szczególnie predystynowanym do wykorzystania w opakowaniach jednorazowego zastosowania ze względu na wysoką podatność do rozkładu w warunkach środowiska naturalnego. W związku z tym wskazane jest również, aby folia zawierająca warstwę skrobiową składała się z nie więcej niż dwóch warstw (warstwa skrobi nie stanowi warstwy zewnętrznej).
Celem wynalazku było zatem określenie sposobu wytwarzania dwuwarstwowej folii na bazie arkuszy skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktydu, który umożliwi uzyskanie produktu o zwiększonej odkształcalności.
Sposób wytwarzania dwuwarstwowej folii na bazie skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktydu według wynalazku polega na tym, że w temperaturze 60,0-85,0°C, przez 8-25 minut, z szybkością 10-60 obrotów na minutę miesza się:
- 55,0-63,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10-35 cg/g,
- 30,0-34,0 cg/g plastyfikatora, przy czym po 4-15 minutach mieszania wprowadza się 3,0-15,0 cg/g oksydowanej sacharozy i kontynuuje mieszanie przez 4-17 minut, następnie mieszaninę poddaje się plastyfikacji w temperaturze z zakresu 90,0-180,0°C i uzyskuje się skrobię termoplastyczną. Z kolei skrobię termoplastyczną sytuuje się na arkuszu polilaktydu przędzonego techniką elektroprzędzenie i prowadzi się prasowanie w prasie uzyskując folię dwuwarstwową. Grubość warstwy przędzonego polilaktydu w folii dwuwarstwowej wynosi 12-16 μm, a pozostałą część stanowi warstwa skrobi termoplastycznej (TPS), której grubość wynosi od 250 do 450 μm, co daje objętościowy udział TPS w całej folii od 93,99-97,40%.
Sposób według wynalazku pozwala uzyskać kompatybilny, dwuwarstwowy układ skrobi termoplastycznej (TPS) z przędzonym polilaktydem (PLA), w którym udział skrobi termoplastycznej jest wielokrotnie większy niż udział PLA. Co istotne warstwa skrobiowa jest jednolita i zwarta, a warstwa polilaktydu jest dobrze z nią zespolona.
Do otrzymywania folii sposobem według wynalazku można stosować dowolną skrobię, w której zawartość amylozy mieści się we wskazanym przedziale 10% - 35%.
Sacharozę oksydowaną otrzymuje się sposobem znanym ze stanu techniki, opisanym np. przez M. Feng, X. Hu, Y. Yin, Y. Liang, J. Niu, & J. Yao, Polymers, 2022, 14, 2842 czy przez H. Xu, H. Canisag, B. Mu, & Y. Yang, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2015, 3, 2631-2639.
Korzystnie, gdy mieszaninę skrobi z plastyfikatorem i sacharozą plastyfikuje się w mieszalniku periodycznym, przy szybkości obrotowej ślimaków 10-60 obrotów/minutę przez 5-12 minut.
Równie dobrze, gdy mieszaninę skrobi z plastyfikatorem i sacharozą plastyfikuje się w wytłaczarce przy szybkości obrotowej 10-60 obrotów/minutę.
Dobrze też, jeżeli jako plastyfikator stosuje się glicerol, glikol etylenowy, glikol propylenowy lub sorbitol.
Właściwe jest, gdy skrobię termoplastyczną na arkuszu przędzonego polilaktydu po umieszczeniu w prasie, najpierw ogrzewa się bez ciśnienia w temperaturze 120°C przez 4,5 minuty, po czym w tej samej temperaturze prasuje pod ciśnieniem 0,4 MPa, przez kolejne 2 minuty, po czym zwiększa się ciśnienie do 10 MPa i utrzymuje dalsze 1,5 minuty. Uzyskaną folię dwuwarstwową chłodzi się pod ciśnieniem 0,4 MPa przez 4 minuty.
Sposób wytwarzania aktywnej folii według wynalazku zilustrowano w poniższych przykładach.
Przykład 1
Do mieszalnika periodycznego w temperaturze 60,0°C wprowadza się
- 55,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10-35 cg/g,
- 30,0 cg/g glicerolu, i miesza z szybkością 10 obrotów na minutę. Po 4 minutach wprowadza się 15,0 cg/g oksydowanej sacharozy i kontynuuje mieszanie przez kolejne 4 minuty.
Gotową mieszankę ogrzewa się w mieszalniku periodycznym w temperaturze 90,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 10 obrotów/minutę przez 5 minut. Uzyskaną w ten sposób skrobię termoplastyczną rozmieszcza się na arkuszu przędzonego polilaktydu o grubości 14 μm i lokuje się na prasie, gdzie bez ciśnienia w temperaturze 120°C wygrzewa się przez 4,5 minuty, po czym prasuje w tej samej temperaturze pod ciśnieniem 0,4 MPa przez kolejne 2 minuty i kolejno przy 10 MPa przez 1,5 minuty. Uzyskaną folię dwuwarstwową o grubości 464 μim, gdzie 96,9% stanowi TPS a 3,1% PLA, chłodzi się pod ciśnieniem 0,4 MPa przez 4 minuty.
Przykład 2
Do mieszalnika periodycznego w temperaturze 70,0°C miesza się z szybkością 36 obrotów na minutę:
- 59,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10-35 cg/g,
- 32,0 cg/g glicerolu, po 4 minutach mieszania wprowadza się 9,0 cg/g oksydowanej sacharozy i kontynuuje mieszanie przez 8 minut.
Gotową mieszankę ogrzewa się w mieszalniku periodycznym w temperaturze 110,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 30 obrotów/minutę przez 8 minut. Uplastycznioną skrobię rozkłada, się na arkuszu przędzonego polilaktydu o grubości 14 μm i umieszcza się na prasie, gdzie najpierw bez ciśnienia, w temperaturze 120C wygrzewa się przez 4,5 minuty, po czym prasuje w tej samej temperaturze, pod ciśnieniem 0,4 MPa przez kolejne 2 minuty i kolejno przy 10 MPa przez 1,5 minuty. Uzyskaną folię dwu o grubości 414 μm, gdzie 96,6% stanowi TPS a 3,4% PLA, chłodzi się pod ciśnieniem 0,4 MPa przez 4 minuty.
Przykład 3
Do mieszalnika periodycznego, w temperaturze 85,0°C, wprowadza się:
- 61,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10-35 cg/g,
- 34,0 cg/g glicerolu, i miesza się z szybkością 60 obrotów na minutę, przy czym po 4 minutach wprowadza się 5,0 cg/g oksydowanej sacharozy i kontynuuje mieszanie przez 17 minut.
Gotową mieszankę ogrzewa się w mieszalniku periodycznym w temperaturze 180,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 36 obrotów/minutę przez 8 minut. Skrobię po uplastycznieniu umiejscawia się na arkuszu przędzonego polilaktydu o grubości 14 μm i umieszcza się w prasie i bez ciśnienia wygrzewa się w temperaturze 120°C przez 4,5 minuty, po czym prasuje w tej samej temperaturze pod ciśnieniem 0,4 MPa przez kolejne 2 minuty i kolejno przy 10 MPa, przez 1,5 minuty. Uzyskaną folię dwuwarstwową o grubości 350 μm, gdzie 96,0% stanowi TPS a 4,0% PLA, chłodzi się pod ciśnieniem 0,4 MPa przez 4 minuty.
Przykład 4
W mieszalniku periodycznym, w temperaturze 85,0°C, z szybkością 50 obrotów na minutę miesza się: - 63,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10-35 cg/g,
- 34,0 cg/g glicerolu, po 8 minutach wprowadza się 3,0 cg/g oksydowanej sacharozy i kontynuuje mieszanie przez 17 minut.
Gotową mieszankę ogrzewa się w mieszalniku periodycznym w temperaturze 140,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 60 obrotów/minutę przez 8 minut. Otrzymaną skrobię termoplastyczną umieszcza się na arkuszu przędzonego polilaktydu o grubości 14 μm i umieszcza się na prasie, gdzie bez ciśnienia, w temperaturze 120°C ogrzewa się przez 4,5 minuty, po czym prasuje w tej samej temperaturze pod ciśnieniem 0,4, MPa przez kolejne 2 minuty i kolejno przy 10 MPa przez 1,5 minuty. Uzyskaną folię dwuwarstwową o grubości 368 μm, gdzie 96,2% stanowi TPS a 3,8% PLA, chłodzi się pod ciśnieniem 0,4 MPa przez 4 minuty.
Przykład 5
Z użyciem mieszalnika periodycznego w temperaturze 60,0°C z szybkością 10 obrotów na minutę miesza się:
- 55,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10-35 cg/g,
- 30,0 cg/g glicerolu, po 4 minutach wprowadza się 15,0 cg/g oksydowanej sacharozy i kontynuuje mieszanie przez 4 minuty.
Gotową mieszankę poddaje się następnie plastyfikacji na jednoślimakowej wytłaczarce o, profilu temperaturowym 78,0°C/90,0°C/90,0°C/90,0°C/90,0°C, przy szybkości obrotowej ślimaka 51 obrotów/minutę i dozowaniu 3,5 kg/h. Uplastycznioną skrobię w formie granulatu układa się na arkuszu przędzonego polilaktydu o grubości 14 μm, umieszcza się na prasie i wygrzewa bez ciśnienia w temperaturze 120C przez 4,5 minuty, po czym prasuje, w tej samej temperaturze pod ciśnieniem 0,4 MPa przez kolejne 2 minuty i kolejno przy 10 MPa przez 1,5 minuty. Uzyskaną folię dwuwarstwową o grubości 460 μm, gdzie 97,0% stanowi TPS a 3,0% PLA, chłodzi się pod ciśnieniem 0,4 MPa przez 4 minuty.
Przykład 6
Z użyciem mieszalnika periodycznego w temperaturze 60,0°C z szybkością 36 obrotów na minutę miesza się:
- 63,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10-35 cg/g,
- 34,0 cg/g glicerolu, po 4 minutach wprowadza się 3,0 cg/g oksydowanej sacharozy i kontynuuje mieszanie przez 4 minuty.
Gotową mieszankę poddaje się uplastycznieniu na jednoślimakowej wytłaczarce o profilu temperaturowym 98,0°C/120,0°C/120,0°C/120,0°C/120°C i przy szybkości 60 obrotów/minutę i dozowaniu 3,5 kg/h.
Tak uzyskaną skrobię termoplastyczną w formie granulatu rozkłada się na arkuszu przędzonego polilaktydu o grubości 14 μm i umieszcza się w prasie, po czym wygrzewa bez ciśnienia w temperaturze 120°C przez 4,5 minuty, po czym prasuje w tej samej temperaturze pod ciśnieniem 0,4 MPa przez kolejne 2 minuty i kolejno przy 10 MPa przez 1,5 minuty. Uzyskaną folię dwuwarstwową o grubości 264 μm, gdzie 94,7% stanowi TPS a 5,3% PLA, chłodzi się pod ciśnieniem 0,4 MPa przez 4 minuty.
P r z y k ł a d 7- porównawczy
W mieszalniku periodycznym, w temperaturze 85,0°C, przez 12 minut miesza się z szybkością 50 obrotów na minutę:
- 66,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10-35 cg/g,
- 34,0 cg/g glicerolu.
Gotową mieszankę poddaje się plastyfikacji w mieszalniku periodycznym, w temperaturze 140,0°C i przy szybkości obrotowej rotorów 60 obrotów/minutę przez 8 minut.
Uplastycznioną skrobię sytuuje się na arkuszu przędzonego polilaktydu o grubości 14 μm i umieszcza się na prasie bez ciśnienia w temperaturze 120°C przez 4,5 minuty, po czym prasuje w tej samej temperaturze pod ciśnieniem 0,4 MPa przez kolejne 2 minuty i kolejno przy 10 MPa przez 1,5 minuty.
Uzyskaną folię dwuwarstwową o grubości 294 μm, gdzie 95,2% stanowi TPS a 4,8% PLA, chłodzi się pod ciśnieniem 0,4 MPa przez 4 minuty.
Przykład 8 - porównawczy
Z użyciem mieszalnika periodycznego w temperaturze 60,0C miesza się przez 8 minut z szybkością 36 obrotów na minutę:
- 66,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10-35 cg/g,
- 34,0 cg/g gliceryny, i kontynuuje mieszanie przez 4 minuty.
Gotową mieszankę wytłacza się na wytłaczarce jednoślimakowej o profilu temperaturo wym 98,0°C/120,0°C/120,0°C/120,0°C/120,0°C i przy szybkości 60 obrotów/minutę i dozowaniu 3,5 kg/h.
Tak uzyskaną skrobię termoplastyczną, w formie granulatu, rozkłada się na arkuszu przędzonego polilaktydu o grubości 14 μm, umieszcza się na prasie i wygrzewa bez ciśnienia w temperaturze 120°C przez 4,5 minuty, po czym prasuje w tej samej temperaturze pod ciśnieniem 0,4 MPa przez kolejne 2 minuty i kolejno przy 10 MPa przez 1,5 minuty. Uzyskaną folię dwuwarstwową, o grubości 296 μm, gdzie 95,3% stanowi TPS a 4,7% PLA. chłodzi się pod ciśnieniem 0,4 MPa przez 4 minuty.
Dla każdej z folii uzyskanych jak opisano w przykładach 1-8 wykonano oznaczenia właściwości wytrzymałościowych. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 1. Folie otrzymane sposobem według wynalazku {przykłady 1-6), sposobem według wynalazku cechują się wyraźnie większymi wartościami wydłużenia względnego przy zerwaniu w porównaniu do folii przygotowanych w inny sposób (przykłady 7-8).
PL 247752 Β1
T abela 1.
Wyniki oznaczeń przeprowadzonych dla folii dwuwarstwowych
| Przykład, nr | Wydłużenie względne przy zerwaniu, % |
| 1 | 23,43 |
| 2 | 25,91 |
| 3 | 34,85 |
| 4 | 32,44 |
| 5 | 31,91 |
| 6 | 26,13 |
| 7 | 7,53 |
| 8 | 9,36 |
Wytworzone folie poddano również analizie techniką skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), Uzyskane zdjęcia folii otrzymanych sposobem według wynalazku (przykład 1-6), z udziałem oksydowanej sacharozy, uwidoczniły jednorodną strukturę warstwy skrobiowej, która ściśle przylega do arkusza przędzonego PLA. Z kolei zdjęcia folii bez oksydowanej sacharozy (przykład 7-8) ujawniły, że warstwa skrobiowa ma heterogeniczną, uziarnioną strukturę i nie przylega ściśle do arkusza przędzonego PLA, Wyniki przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2
Wyniki oznaczeń SEM dla folii wielowarstwowych przygotowanych w przykładach 1-8
PL 247752 Β1
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania dwuwarstwowej folii na bazie skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktydu, znamienny tym, że w temperaturze 60,0-85,0°C, przez 8-25 minut, z szybkością 10-60 obrotów na minutę miesza się:- 55,0-63,0 cg/g skrobi o zawartości amylozy 10-35 cg/g,- 30,0-34,0 cg/g plastyfikatora, przy czym po 4-15 minutach mieszania wprowadza się 3,0-15,0 cg/g oksydowanej sacharozy i kontynuuje mieszanie przez 4-17 minut, a następnie mieszaninę poddaje się plastyfikacji w temperaturze z zakresu 90,0-180,0°C i uzyskuje się skrobię termoplastyczną, którą sytuuje się na arkuszu polilaktydu przędzonego techniką elektroprzędzenia i prowadzi się prasowanie w prasie uzyskując folię dwuwarstwową tak, że grubość warstwy przędzonego polilaktydu w folii dwuwarstwowej wynosi 12-16 μm, a pozostałą część stanowi warstwa skrobi termoplastycznej, której grubość wynosi 250- 450 μm,
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę skrobi z plastyfikatorem i sacharozą plastyfikuje się w mieszalniku periodycznym, przy szybkości obrotowej ślimaków 10-60 obrotów/minutę przez 5-12 minut.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę skrobi z plastyfikatorem i sacharozą-plastyfikuje się w wytłaczarce przy szybkości obrotowej 10-60 obrotów/minutę.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako plastyfikator stosuje się glicerol, glikol etylenowy, glikol propylenowy lub sorbitol.
- 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że skrobię termoplastyczną na arkuszu przędzonego polilaktydu po umieszczeniu w prasie, najpierw ogrzewa się bez ciśnienia w temperaturze 120°C przez 4,5 minuty, po czym w tej samej temperat urze prasuje pod ciśnieniem 0,4 MPa, przez kolejne 2 minuty, po czym zwiększa się ciśnienie do 10 MPa i utrzymuje dalsze 1,5 minuty, a uzyskaną folię wielowarstwową chłodzi się pod ciśnieniem 0,4 MPa przez 4 minuty.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL445667A PL247752B1 (pl) | 2023-07-24 | 2023-07-24 | Sposób wytwarzania dwuwarstwowej folii na bazie skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktydu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL445667A PL247752B1 (pl) | 2023-07-24 | 2023-07-24 | Sposób wytwarzania dwuwarstwowej folii na bazie skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktydu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL445667A1 PL445667A1 (pl) | 2025-01-27 |
| PL247752B1 true PL247752B1 (pl) | 2025-08-25 |
Family
ID=94322790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL445667A PL247752B1 (pl) | 2023-07-24 | 2023-07-24 | Sposób wytwarzania dwuwarstwowej folii na bazie skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktydu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL247752B1 (pl) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL3642268T3 (pl) * | 2017-06-19 | 2021-12-27 | Basf Se | Biodegradowalna trójwarstwowa folia |
-
2023
- 2023-07-24 PL PL445667A patent/PL247752B1/pl unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL3642268T3 (pl) * | 2017-06-19 | 2021-12-27 | Basf Se | Biodegradowalna trójwarstwowa folia |
Non-Patent Citations (3)
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL445667A1 (pl) | 2025-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0539544B1 (de) | Polymermischung für die herstellung von folien | |
| EP2010380B1 (de) | Mehrschichtfolie und verfahren zu deren herstellung | |
| EP0906367B1 (de) | Biologisch abbaubarer werkstoff, bestehend aus thermoplastischer stärke und polyesteramid. | |
| EP1581388B1 (de) | Biologisch abbaubare mehrschichtfolie | |
| EP1102814B1 (de) | Folie, die stärke oder stärkederivate und polyesterurethane enthält | |
| EP0537657B1 (de) | Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Ein- oder Mehrschichtfolien | |
| DE69021728T2 (de) | Geformte gegenstände aus stärke deriviert. | |
| WO2001037817A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines stärke enthaltenden formkörpers | |
| CN105492207A (zh) | 包括生物聚合物的多层膜 | |
| CN105017699A (zh) | 生物基降解拉伸膜及其制备方法 | |
| KR102026121B1 (ko) | 칼슘비료성분을 함유한 생분해성 농업용 반사필름 | |
| CN112796167B (zh) | 一种可生物降解的耐低温淋膜纸及其制备方法 | |
| PL247752B1 (pl) | Sposób wytwarzania dwuwarstwowej folii na bazie skrobi termoplastycznej i przędzonego polilaktydu | |
| WO2009049667A1 (de) | Mehrschichtfolie und verfahren zu deren herstellung | |
| DE112021002547T5 (de) | Harzzusammensetzung | |
| RU2752345C1 (ru) | Многослойный пленочный или листовой биоразлагаемый материал и биоразлагаемая полимерная композиция для создания биоразлагаемого слоя в материале | |
| TW202102585A (zh) | 複合式塑膠合金製程方法 | |
| CN114750488A (zh) | 一种食品包装用bopla阻气隔热薄膜及其制备方法 | |
| WO2000039212A1 (de) | Biologisch abbaubare polymerwerkstoffe bzw. ternäre polymermischungen auf basis polysaccharid oder polysaccharid-derivat | |
| CN114055877A (zh) | 耐热、低水蒸气透过率且可生物降解的纸塑复合材料及其制备方法和应用 | |
| EP4563634A1 (en) | Biodegradable resin composition, biodegradable film and multilayer barrier film, and method of manufacturing such film | |
| PL244349B1 (pl) | Sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu polimerowego | |
| KR102670616B1 (ko) | 다층 배리어 필름 및 이를 포함하는 포장재료 | |
| CN117656636A (zh) | 一种汽车用可生物降解塑料脚垫及其制备方法 | |
| CN117601381A (zh) | 一种魔芋精粉改性生物降解地膜的制备方法 |