RU2115670C1 - Composition for thermally molded articles being in contact with food products on the base of cellulose esters - Google Patents
Composition for thermally molded articles being in contact with food products on the base of cellulose esters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2115670C1 RU2115670C1 RU96114696A RU96114696A RU2115670C1 RU 2115670 C1 RU2115670 C1 RU 2115670C1 RU 96114696 A RU96114696 A RU 96114696A RU 96114696 A RU96114696 A RU 96114696A RU 2115670 C1 RU2115670 C1 RU 2115670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diacetate
- composition
- contact
- monobenzoate
- cellulose
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к получению пластических масс, в частности эфироцеллюлозных пластиков (этролов), применяемых в производстве тароупаковочных материалов, обладающих антимикробной активностью, в том числе экструзионных и поливных пленок, рулонных материалов, потребительской тары (литьевой термоформованной, экструзионно-раздувной) и других изделий, контактирующих с пищевыми продуктами (масленки, хлебницы и пр.). The invention relates to the production of plastics, in particular ether-cellulose plastics (etrols) used in the production of packaging materials with antimicrobial activity, including extrusion and irrigation films, roll materials, consumer packaging (injection molded, extrusion-blown) and other products, in contact with food (butterdishes, bread bins, etc.).
В связи с ухудшением экологической ситуации в последнее десятилетие возникла проблема защиты пищевых продуктов от микробиальной обсемененности. Одним из возможных путей решения этой проблемы является создание упаковочных материалов, обладающих фунгистатическими и/или фунгицидными свойствами. Придавать указанные свойства полимерным материалом возможно путем введения в пластмассовую композицию специальных биоцидных добавок. In connection with the deteriorating environmental situation in the last decade, the problem of protecting food products from microbial contamination has arisen. One possible way to solve this problem is to create packaging materials with fungistatic and / or fungicidal properties. It is possible to impart the indicated properties to the polymer material by introducing special biocidal additives into the plastic composition.
Известны композиции для пластических масс на основе сложных эфиров целлюлозы (этролов), допущенных для контакта с пищевыми продуктами органами здравоохранения (авт. св. 1728260 кл. C 08 L 1/12; авт. св. 1659435 кл. C 08 L 1/12 1991; Тароупаковочные материалы на основе пищевых этролов. Вып. 11, М. , 1995, АгроНИИТЭИПП). Эти композиции содержат в своем составе пластификаторы, красители и другие технологические добавки. Этролы, обладая определенным комплексом свойств: технологических (широкий интервал пластичности), эксплуатационных (устойчивость в жирах, кисломолочных и др. средах, высокая санитарно-химическая доброкачественность), используются для переработки прогрессивными методами термоформования в пленки, рулонные материалы, потребительскую тару различных типоразмеров. Однако ни одному из известных этролов не присуще такое свойство, как антимикробная активность. Known compositions for plastics based on cellulose esters (etrols) approved for contact with food by health authorities (ed. St. 1728260 class C 08
В последние годы появились научные публикации о создании так называемых "активных" оболочек, содержащих в матрице полимера различные добавки, придающие материалу антиокислительную, антимикробную активность и другие полезные свойства (Бугоркова В.С. и др. Основные направления создания фото- и биодеструктируемых полимерных материалов (обзор). - Пластмассы, N 9, 1991, с. 48-51). In recent years, scientific publications have appeared on the creation of so-called “active” shells containing various additives in the polymer matrix that give the material antioxidant, antimicrobial activity and other useful properties (V. Bugorkova and others. Main directions for creating photo- and biodegradable polymer materials (review). - Plastics, N 9, 1991, S. 48-51).
Введение в матрицу полимера добавок, обладающих антимикробной активностью, способствует получению упаковочных материалов и потребительской тары, позволяющих исключать введение консервантов в упаковываемый пищевой продукт с высокой степенью контаминации. The introduction of additives with antimicrobial activity into the polymer matrix contributes to the production of packaging materials and consumer packaging, eliminating the introduction of preservatives into a packaged food product with a high degree of contamination.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является композиция на основе сложного эфира целлюлозы (диацетата, ацетопропионата целлюлозы), пластифицированного смесью триацетина (ТА) и различных по химической природе олигоэфиров на основе дикарбоновых кислот. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a composition based on cellulose ester (diacetate, cellulose acetate propionate), plasticized with a mixture of triacetin (TA) and dicarboxylic acids based oligoesters of various chemical nature.
Композиция содержит в своем составе, мас.ч.: сложный эфир целлюлозы диацетат (ДАЦ) или ацетопропионат (АПЦ) целлюлозы в количестве 100; пластификатор 15 - 35; стеарат Ca 0,3; ультрамарин 0,008. Для матирования этролов в композицию вводится двуокись титана в количестве 3 мас.ч. В качестве пластификатора используется смесь триацетата с дибутиловым эфиром полиэтиленгликольадипинатсебацината или полиэтиленгликольадипината (ППА-4) в соотношениях 2,5 - 350. The composition contains, in parts by weight: cellulose ester diacetate (DAC) or cellulose acetate-propionate (APC) in an amount of 100; plasticizer 15 - 35; Ca stearate 0.3; ultramarine 0.008. For the matting of etrols, titanium dioxide in an amount of 3 parts by weight is introduced into the composition. As a plasticizer, a mixture of triacetate with dibutyl ether of polyethylene glycol adipate sebacinate or polyethylene glycol adipate (PPA-4) in the ratio of 2.5 to 350 is used.
Однако изделия из таких композиций не обладают антимикробной активностью. However, products from such compositions do not possess antimicrobial activity.
Задача изобретения - создание термоформуемой композиции на основе пластифицированного сложного эфира целлюлозы (ДАЦ), изделия из которой обладают антимикробной активностью по отношению к патогенной микрофлоре. The objective of the invention is the creation of a thermoformable composition based on plasticized cellulose ester (DAC), the products of which possess antimicrobial activity against pathogenic microflora.
Это достигается введением в состав композиции малых количеств антимикробных добавок, допущенных для контакта с пищевыми продуктами. Выбор биоцида (биостабилизатора) и оптимальных соотношений полимера (ДАЦ), пластификатора обусловлен следующим: согласно изобретению в качестве антимикробной добавки используется монобензоатдиацетат глицерина в таких количествах, чтобы обеспечить необходимую концентрацию на поверхности упаковываемого продукта, наиболее подверженной микробиальному обмесенению. Иммобилизация добавки на полимерной матрице обеспечивает пролонгирование ее действия, возможность уменьшения количества консерванта, вводимого непосредственно в пищевой продукт, или отсутствие последнего в продукте за счет обеспечения максимальной его концентрации на наиболее подверженной микробиальному обсеменению внешней поверхности продукта. В качестве полифункциональной органической добавки, выполняющей одновременно функции пластификатора, структурообразователя и биоцида использован (МБДГ) - эфир бензойной кислоты - монобензоатдиацетат глицерина
со следующими показателями качества: эфирное число 660-750 мгКОН/г кислотное число 0,6-4,0.This is achieved by introducing into the composition of the composition of small amounts of antimicrobial additives approved for contact with food products. The choice of biocide (biostabilizer) and the optimal ratios of polymer (DAC), plasticizer is determined by the following: according to the invention, glycerol monobenzoate diacetate is used as an antimicrobial additive in such quantities as to provide the necessary concentration on the surface of the packaged product, which is most susceptible to microbial desaturation. The immobilization of the additive on the polymer matrix ensures the prolongation of its action, the possibility of reducing the amount of preservative introduced directly into the food product, or the absence of the latter in the product by ensuring its maximum concentration on the outer surface of the product most susceptible to microbial contamination. As a multifunctional organic additive, which simultaneously functions as a plasticizer, structure-forming agent and biocide, (MBDG) is used - benzoic acid ester - glycerol monobenzoate diacetate
with the following quality indicators: ether number 660-750 mgKOH / g acid number 0.6-4.0.
В технологии получения лекарственных препаратов широко известно использование эфиров бензойной кислоты, обладающих фармакологическим действием. Последние участвуют в дыхательном цикле микроорганизмов. Поэтому можно прогнозировать, что они будут хорошими биоцидами. Действительно МБДГ обладает антимикробной активностью по отношению к текст-культурам микроскопических грибов соответствующих видов, аэробных мезофильных бактерий. The use of benzoic acid esters having a pharmacological effect is widely known in the technology for producing drugs. The latter are involved in the respiratory cycle of microorganisms. Therefore, it can be predicted that they will be good biocides. Indeed, MBDG has antimicrobial activity in relation to text cultures of microscopic fungi of the corresponding species, aerobic mesophilic bacteria.
С привлечением современных инструментальных методов (реологического, физико-механического, малоуглового рассеяния поляризованного света геллий-неонового лазера, электронной микроскопии) установили, что в этрольных композициях МБДГ играет роль не только биоцида, но и пластификатора, нуклеатирующего агента. В зависимости от его концентрации, которая согласно изобретению варьируется от 0,3 до 3,0 мас.ч. на 100 мас.ч, полимера, получаемые грануляты (этролы) могут иметь заданный набор технологических и эксплуатационных свойств. Так при использовании в качестве пластификатора смеси ТА - МБДГ (до 2 мас.%) образцы пленок, полученных из термотропного расплава этрольной композиции, имеют "ленточную" структуру, которая является одной из морфологических структур, характерных для жидкокристаллического состояния полимерной матрицы. Изменение структуры полимера (диацетата целлюлозы) в процессе переработки, т.е. переход от аморфной к мезофазе сопровождается ухудшением технологических параметров, а именно приводит к резкому увеличению вязкости расплава. Одновременно изделия (пленка, тара), полученные из полимера с реализованной мезофазой, экономически выгодное, т.к. при меньшей толщине получаются более прочные изделия с высокими эксплуатационными показателями. При использовании МБДГ в качестве основного пластификатора в ходе переработки этрольных композиций и пленки методом экструзии не происходит переход ДАЦ в жидкокристаллическое состояние. Using modern instrumental methods (rheological, physicomechanical, small-angle scattering of polarized light by a helium-neon laser, electron microscopy), it was established that MBDH plays the role of not only a biocide in plastic compositions, but also a plasticizer and nucleating agent. Depending on its concentration, which according to the invention varies from 0.3 to 3.0 parts by weight per 100 parts by weight of polymer, the resulting granules (ethrols) can have a given set of technological and operational properties. So when using a TA - MBDG mixture (up to 2 wt.%) As a plasticizer, film samples obtained from the thermotropic melt of the etrol composition have a "ribbon" structure, which is one of the morphological structures characteristic of the liquid crystal state of the polymer matrix. Change in the structure of the polymer (cellulose diacetate) during processing, i.e. the transition from amorphous to mesophase is accompanied by a deterioration in technological parameters, namely, it leads to a sharp increase in the melt viscosity. At the same time, products (film, packaging) obtained from a polymer with realized mesophase are economically viable, because with a smaller thickness, more durable products with high performance are obtained. When MBDG is used as the main plasticizer during the processing of ethanol compositions and films by extrusion, there is no transition of DAC to a liquid crystalline state.
Введение малых добавок МБДГ в состав пластификатора не уменьшает присущую данному классу материалов высокую устойчивость в липидах, заметно повышается водоустойчивость. The introduction of small additives MBDG in the composition of the plasticizer does not reduce the inherent in this class of materials high stability in lipids, significantly increases the water resistance.
Таким образом, материалы, полученные из модифицированных МБДГ этрольных композиций имеют более хорошие реологические показатели (снижается вязкость расплава и температура переработки, скорость и напряжение сдвига перемещаются в область более низких значений), более высокие прочностные и деформационные свойства, санитарно-химические показатели, водостойкость. Материалу присуще новое свойство - бактериостатическая и фунгистатическая устойчивость. Thus, materials obtained from modified MBDH ethanol compositions have better rheological indicators (melt viscosity and processing temperature decrease, shear rate and shear stress move to the region of lower values), higher strength and deformation properties, sanitary-chemical indicators, and water resistance. The material has a new property - bacteriostatic and fungistatic resistance.
Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом. The invention is carried out as follows.
Пример 1. 100 мас. ч. диацетата целлюлозы с содержанием связанной уксусной кислоты 56,4% смешивают в скоростном турбосмесителе с 0,3 мас. ч. стеарата кальция и 0,008 мас. ч. ультрамарина (время смешения сухих компонентов 8 мин) при температуре до 70oC с 35 мас. ч. пластификатора триацетина, одновременно вводят 0,3 мас. ч. монобензоатдиацетат глицерина (время смешения 12 мин).Example 1. 100 wt. including cellulose diacetate with a content of bound acetic acid of 56.4% are mixed in a high-speed turbo mixer with 0.3 wt. including calcium stearate and 0.008 wt. including ultramarine (mixing time of the dry components 8 min) at a temperature of up to 70 o C with 35 wt. including plasticizer triacetin, at the same time injected 0.3 wt. including glycerol monobenzoate diacetate (mixing time 12 min).
Полученную смесь гомогенизируют в экструдере при температуре расплава на выходе из головки экструдера 160oC. Полученные жгуты охлаждают и разрезают на гранулы, из которых на экструдере с щелевой головкой формуют образцы для испытания в виде ленты шириной 10-15 см, толщиной 0,04 см. Температура формования ленты по зонам экструдера: 1 - 180oC, 2 - 150oC.The resulting mixture is homogenized in an extruder at a melt temperature at the outlet of the extruder head of 160 o C. The obtained bundles are cooled and cut into granules, from which samples for testing in the form of a tape 10-15 cm wide, 0.04 cm thick are formed on a slit head. The temperature of the molding tape in the zones of the extruder: 1 - 180 o C, 2 - 150 o C.
Пример 2. Осуществляется по примеру 1, при этом количество модификатора 3 мас. ч. Example 2. It is carried out according to example 1, while the amount of modifier 3 wt. h
Составы композиций по примерам и их свойствам приведены в табл. 1. Стабилизатор (стеарат кальция), краситель (ультрамарин) являются целевыми функциональными добавками и используются в предлагаемой композиции в традиционных соотношениях, в примерах даны их оптимальные количества. В качестве исходных компонентов согласно изобретению используют диацетат целлюлозы для этрола; триацетат глицерина (триацетин); монобензоатдиацетат глицерина; стеарат кальция; ультрамарин. The compositions of the examples and their properties are given in table. 1. The stabilizer (calcium stearate), dye (ultramarine) are the target functional additives and are used in the proposed composition in traditional proportions, in the examples their optimal amounts are given. As starting components according to the invention, cellulose diacetate for ethrol is used; glycerol triacetate (triacetin); glycerol monobenzoate diacetate; calcium stearate; ultramarine.
В табл. 2 приведены методы определения свойств, обеспечивающих цель изобретения. In the table. 2 shows methods for determining properties that provide the purpose of the invention.
Как видно из приведенных данных модифицированные МБДГ этрольные композиции обладают эффективной вязкостью, на десятичный порядок меньшей, чем у прототипа. При этом снижается на 30oC температура переработки и понижается уровень миграции низкомолекулярных веществ в продукт.As can be seen from the above data, the modified MBDG ethanol compositions have an effective viscosity, a decimal order lower than that of the prototype. At the same time, the processing temperature decreases by 30 o C and the level of migration of low molecular weight substances into the product decreases.
Изделия из этрола, модифицированного МБДГ, обладают высокой антимикробной активностью (фунгицидными и фунгистатическими свойствами) по отношению к патогенной микрофлоре, плесеням, дрожжам. Products from ethrol modified with MBDG have high antimicrobial activity (fungicidal and fungistatic properties) in relation to pathogenic microflora, molds, and yeast.
Таким образом, использование предлагаемых композиций на основе диацетата целлюлозы, применяемых в производстве тароупаковочных материалов, обладающих антимикробной активностью по сравнению с традиционной пищевой маркой этрола (прототип) обеспечивает следующие преимущества:
понижается энергоемкость процесса за счет резкого понижения вязкости перерабатываемой композиции и температуры переработки расплава в изделия;
получаются пластики, обладающие антимикробной активностью, изделия из которых могут эксплуатироваться в контакте с продуктами, подверженными высокой степени контаминации.Thus, the use of the proposed compositions based on cellulose diacetate used in the manufacture of packaging materials with antimicrobial activity compared to the traditional food grade ethrol (prototype) provides the following advantages:
the energy intensity of the process is reduced due to a sharp decrease in the viscosity of the processed composition and the temperature of processing the melt into products;
plastics with antimicrobial activity are obtained, the products of which can be used in contact with products subject to a high degree of contamination.
Claims (1)
при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Диацетат целлюлозы - 100
Триацетат глицерина - 35
Монобензоатдиацетат глицерина - 0,3 - 3,0
Стеарат кальция - 0,3
Ультрамарин - 0,008Composition for thermoformed articles in contact with food, based on cellulose esters, containing cellulose diacetate, a plasticizer - glycerol triacetate, processing aids: calcium stearate and ultramarine, characterized in that the composition additionally contains glycerol monobenzoate diacetate of the general formula as a plasticizer and antimicrobial additive
in the following ratio of components, parts by weight:
Cellulose Diacetate - 100
Glycerol Triacetate - 35
Glycerol monobenzoate diacetate - 0.3 - 3.0
Calcium Stearate - 0.3
Ultramarine - 0.008
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96114696A RU2115670C1 (en) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Composition for thermally molded articles being in contact with food products on the base of cellulose esters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96114696A RU2115670C1 (en) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Composition for thermally molded articles being in contact with food products on the base of cellulose esters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2115670C1 true RU2115670C1 (en) | 1998-07-20 |
RU96114696A RU96114696A (en) | 1998-10-20 |
Family
ID=20183580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96114696A RU2115670C1 (en) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Composition for thermally molded articles being in contact with food products on the base of cellulose esters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2115670C1 (en) |
-
1996
- 1996-07-18 RU RU96114696A patent/RU2115670C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SU, авторское свидетельство, 1659435, кл. C 08 L 1/12, Бугоркова В.С. и др. Основные направления создания фото- и биодеструктируемых полимерных материалов: (Обзор). Пластмассы, 1991, N 9, с.48 - 51. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6544607B1 (en) | Plasticized polyester compositions and films therefrom | |
US5280055A (en) | Biodegradable mould material | |
US6136905A (en) | L-lactic acid polymer composition, molded product and film | |
US5314754A (en) | Starch derived shaped articles | |
US6720374B2 (en) | Aliphatic polyester composition and flexible products | |
KR100635695B1 (en) | Biodegradable polymer | |
CN106519631B (en) | A kind of antibacterial degradable packaging material for food and its preparation | |
EP2193164A2 (en) | Thermoplastic composition containing a mold release agent which is based on cured vegetable esters | |
BE1006077A3 (en) | Biodegradable molding compositions including at least one thermoplastic starch and at least one thermoplastic aliphatic polyester. | |
DE60036845T2 (en) | ALIPHATIC POLYESTER COMPOSITION FOR A BASIC MIXTURE AND METHOD FOR PRODUCING AN ALIPHATIC POLYESTER FOIL USING THE COMPOSITION | |
EP3545032B1 (en) | Degradable polymer and method of production | |
JPH07102114A (en) | Biodegradable composition | |
DE4326118A1 (en) | Biodegradable, thermoplastically mouldable materials made from starch esters | |
RU2115670C1 (en) | Composition for thermally molded articles being in contact with food products on the base of cellulose esters | |
CN112442259A (en) | Antibacterial freshness protection package and preparation method thereof | |
JPH0699569B2 (en) | Resin molded structure and manufacturing method thereof | |
EP0638609B1 (en) | Biodegradable thermoformable materials made of starch esters | |
RU2318006C1 (en) | Biologically degradable thermoplastic composition with using of rye flour | |
JPH09137069A (en) | Biodegradable composition | |
RU2188213C1 (en) | Bactericidal composition based on cellulose esters for thermoformed article contacting with foodstuffs | |
RU2146269C1 (en) | Composition for cellulose ester-based plastics contacting with foods | |
JP2000043200A (en) | Biodegradable multilayered molded product | |
CN114479375B (en) | Degradable polymer, degradable film and preparation method thereof | |
JPH08188671A (en) | Biodegradable plastic molding | |
DE4443539A1 (en) | Biodegradable thermoplastic materials for packaging cigarettes etc. |