RU2568488C1 - Композитный полимерный упаковочный материал на основе полиэтилена высокого давления с добавками крахмала и диоксида кремния - Google Patents
Композитный полимерный упаковочный материал на основе полиэтилена высокого давления с добавками крахмала и диоксида кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2568488C1 RU2568488C1 RU2014131659/05A RU2014131659A RU2568488C1 RU 2568488 C1 RU2568488 C1 RU 2568488C1 RU 2014131659/05 A RU2014131659/05 A RU 2014131659/05A RU 2014131659 A RU2014131659 A RU 2014131659A RU 2568488 C1 RU2568488 C1 RU 2568488C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- starch
- temperature
- silicon dioxide
- pressure polyethylene
- high pressure
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 18
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 title claims abstract description 12
- -1 polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 12
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 title abstract 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 claims description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 8
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 238000009456 active packaging Methods 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics
Landscapes
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения композитных полимерных упаковочных материалов и может быть использовано в пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве и в быту. Композитный полимерный упаковочный материал на основе полиэтилена высокого давления с добавками крахмала и диоксида кремния создают методом вальцевания при температуре 150°С и последующего прессования при температуре 170°С в течение 10 минут, при этом два наполнителя выдерживают в сушильном шкафу перед добавлением в полимер и соотношение наполнителей составляет крахмала 4-6 об.%, аэросила 1 об.%, затем пленки помещают в поле коронного разряда и заряжают при комнатной температуре в течение 0,5-2,5 минут до величины поверхностного потенциала порядка 500-1000 В. Изобретение позволяет добиться наилучшей стабильности электретного состояния и может быть использовано в качестве активной биоразлагаемой упаковки со временем хранения электретного состояния до 130 суток и повышенной скоростью деструкции. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технологии получения композитных материалов упаковочных материалов и может быть использовано в пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве и в быту.
Композитный материал традиционно рассматривается как система материалов, состоящая из смеси или комбинации двух или более микро- или макрокомпонентов, которые различаются по форме и химическому составу и которые по существу нерастворимы друг в друге. Композиты имеют важное значение, поскольку они обладают свойствами, которые превосходят свойства их составных частей по отдельности. Композитные системы могут представлять собой системы на полимерной, металлической или керамической основе или быть комбинациями этих классов материалов.
Широкое применение в качестве активной упаковки продуктов получили электреты на основе композитных полимерных пленок. Основными характеристиками, помимо прочности, представляющими интерес в упаковочном материале являются: скорость деструкции упаковки после использования под действием факторов окружающей среды и время хранения быстропортящихся продуктов. При этом важнейшими параметрами, определяющими эффективность использования полимерных пленочных электретов, являются величина и стабильность сформированного в них электретного заряда. В первую очередь имеется в виду временная стабильность, в качестве критерия которой иногда используют параметр τ (время жизни электрета) - время, за которое эффективная поверхностная плотность заряда электрета σ уменьшается в e раз. Для полимеров с ярко выраженными электретными свойствами типичные значения параметра τ при нормальных условиях составляют значения от нескольких суток до нескольких лет.
Наряду со стабильностью поверхностной плотности заряда во времени, важнейшей комплексной характеристикой электретов является термостабильность заряда, которая, во-первых, определяет номинальные температурные условия эксплуатации электретных материалов, а во-вторых, указывает максимальные температуры, до которых допускается кратковременный нагрев таких материалов без существенного спада электретного заряда.
Формирование в полимерных пленочных материалах стабильного электретного заряда предполагает их обработку в электрическом поле (электретирование). Наиболее эффективным и технологичным способом электретирования в настоящее время является способ зарядки полимерных пленок в коронном разряде.
Известен полиэтилен высокого давления (ПЭВД), по сравнению с полученным композитным полимером, обладающий ярко выраженным электретным эффектом и имеет повышенную скорость деструкции, чистый полиэтилен высокого давления лишен всех этих качеств. Полученный композит сохраняет электретное состояние до 130 суток при комнатной температуре, ПЭВД всего несколько часов. Полученный композит в компосте разлагается за менее чем 5 лет, ПЭВД же может разлагаться сотнями лет.
Известен ПЭВД с наполнителем крахмал или с наполнителем аэросил (диоксид кремния), при этом достигается только один эффект: с крахмалом увеличивается скорость деструкции, но стабильность электретного состояния остается невысокой или даже уменьшается; с аэросилом значительно повышается стабильность электретного состояния, но скорость деструкции остается на уровне чистого ПЭВД. К тому же, для достижения высокой стабильности электретного состояния в пленках ПЭВД с аросилом необходимо было использование 2÷4 об.% аэросила.
Цель изобретения - получение активной биоразлагаемой упаковки с повышенной скоростью деструкции.
Исходя из требуемых параметров была создана композиция, состоящая из трех комплектующих: полиэтилена высокого давления, крахмала и диоксида кремния. Полиэтилен высокого давления выступает в роли полимерной основы композита. Выбор полиэтилена обусловлен в первую очередь дешевизной его производства, а также хорошими техническими характеристиками позволяющими использовать его в качестве упаковки. Крахмал введен с целью увеличить скорость деструкции материала после использования [1]. Диоксид кремния (аэросил) призван увеличить стабильность электретного состояния полученного композита, ведь, как известно [2], электрическое поле оказывает антисептический эффект, помещенные в электрическое поле микроорганизмы и бактерии замедляют процессы своей жизнедеятельности.
Искомый технический результат достигается за счет того, что композитный полимерный упаковочный материал на основе полиэтилена высокого давления с добавками крахмала и диоксида кремния создается методом вальцевания, наполнители выдерживаются в сушильном шкафу перед добавлением в полимер и соотношение наполнителей позволяет добиться наилучшей стабильности электретного состояния.
Чертеж показывает ТСРП композитных пленок при одинаковой скорости нагрева 0,09 K/с заряженных при положительном знаке коронного разряда: 1 - ПЭВД с крахмалом 4%, 2 - ПЭВД с крахмалом 4% и аэросилом 1%, по оси Y отложен нормированный потенциал, по оси X - температура в градусах Цельсия.
Сущность изобретения состоит в том, что создается композит методом вальцевания при температуре 150°C и последующего прессования при температуре 170°C в течении 10 минут. При изготовлении композитной полимерной пленки с бинарным наполнителем два наполнителя крахмал и диоксида кремния перемешивались до однородной массы и выдерживались в сушильном шкафу при температуре 150°C, прежде чем были добавлены в полимер, что позволило увеличить удельную поверхность наполнителя. Затем полимерные пленки помещаются в поле коронного разряда и заряжаются при комнатной температуре в течение 0,5-2,5 минут до величины поверхностного потенциала порядка 500-1000 В.
Экспериментальным путем были подобраны соотношения компонентов композита, чтобы добиться наилучшей стабильности электретного состояния. Соотношение наполнителей, отвечающее требуемым характеристикам, составляет крахмала 4÷6 об.%, аэросила 1 об.%, при таком соотношении время хранения электретного состояния τ при комнатной температуре увеличивается от нескольких часов до сотен суток, также возросла и температурная стабильность электретного состояния, что демонстрирует чертеж, новый полимерный материал полиэтилен с крахмалом и аэросилом показывает гораздо более высокую температурную стабильность, чем, например, полиэтилен с крахмалом.
Источники информации
1. Галиханов М.Ф. Влияние электретного заряда композиций полиэтилена с крахмалом на их биоразлагаемость. / М.Ф. Галиханов, А.К. Загрутдинова, И.А. Жигаева, А.К. Миннахметова, Р.Я. Дебердеев // Пласт. массы. №8, 2009, С. 41-45.
2. Поздеева М.Н. Влияние активного упаковочного материала на развитие микроорганизмов в пищевых продуктах / М.Н. Поздеева, Т.В. Осипова, Е.Ю. Королева, А.Н. Борисова, А.Ю. Крыницкая, М.Ф. Галиханов, B.C. Гамаюрова, Р.Я. Дебердеев // С. 361-365. - Материалы Всероссийского смотра-конкурса научно-технического творчества «Эврика-2005» - г. Новочеркасск - 5-6 декабря 2005 г.
Claims (1)
- Композитный полимерный упаковочный материал на основе полиэтилена высокого давления с добавками крахмала и диоксида кремния, отличающийся тем, что его создают методом вальцевания при температуре 150°С и последующего прессования при температуре 170°С в течение 10 минут, при этом два наполнителя крахмал и диоксид кремния (аэросил) перемешивают до однородной массы и выдерживают в сушильном шкафу при температуре 150°С, прежде чем добавляют в полимер, при этом соотношение наполнителей составляет крахмала 4÷6 об.%, аэросила 1 об.%, затем пленки помещают в поле коронного разряда и заряжают при комнатной температуре в течение 0,5-2,5 минут до величины поверхностного потенциала порядка 500-1000 В.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014131659/05A RU2568488C1 (ru) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | Композитный полимерный упаковочный материал на основе полиэтилена высокого давления с добавками крахмала и диоксида кремния |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014131659/05A RU2568488C1 (ru) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | Композитный полимерный упаковочный материал на основе полиэтилена высокого давления с добавками крахмала и диоксида кремния |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2568488C1 true RU2568488C1 (ru) | 2015-11-20 |
Family
ID=54598002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014131659/05A RU2568488C1 (ru) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | Композитный полимерный упаковочный материал на основе полиэтилена высокого давления с добавками крахмала и диоксида кремния |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2568488C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626022C1 (ru) * | 2016-07-05 | 2017-07-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена", (РГПУ им. А.И. Герцена) | Экологически безопасный упаковочный материал на основе полилактида |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2344146C2 (ru) * | 2003-03-13 | 2009-01-20 | Вектор Юэсэй Инк. | Пленка для упаковки продуктов |
| RU2490289C1 (ru) * | 2012-02-02 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования и науки Российской Федерации | Биологически разрушаемая высоконаполненная термопластичная композиция с использованием крахмала и наномодификатора |
-
2014
- 2014-07-30 RU RU2014131659/05A patent/RU2568488C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2344146C2 (ru) * | 2003-03-13 | 2009-01-20 | Вектор Юэсэй Инк. | Пленка для упаковки продуктов |
| RU2490289C1 (ru) * | 2012-02-02 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования и науки Российской Федерации | Биологически разрушаемая высоконаполненная термопластичная композиция с использованием крахмала и наномодификатора |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГАЛИХАНОВ М.Ф. и др. Влияние электретного заряда. композиций полиэтилена с крахмалом на их биоразлагаемость. Пластические массы, N8, 2009, с. 41-45. ПОЗДЕЕВА М.Н. и др. Влияние активного упаковочного. материала на развитие микроорганизмов в пищевых продуктах. с. 361-365 - Материалы Всероссийского смотра-конкурса научно-. технического творчества "Эврика-2005" - г. Новочеркасск - 5-6. декабря 2005 г. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626022C1 (ru) * | 2016-07-05 | 2017-07-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена", (РГПУ им. А.И. Герцена) | Экологически безопасный упаковочный материал на основе полилактида |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2008130225A3 (en) | Polymer blend containing polylactic acid and a polymer having a tg higher than 60°c | |
| JP2017525784A5 (ru) | ||
| EA201700261A1 (ru) | Полимерные композиции и изделия с экструзионным покрытием | |
| EP2947116A3 (en) | Chemically functionalized renewed rubber composition | |
| MY161566A (en) | Salt modified inherently electrostatic dissipative polymers | |
| RU2568488C1 (ru) | Композитный полимерный упаковочный материал на основе полиэтилена высокого давления с добавками крахмала и диоксида кремния | |
| SA519401695B1 (ar) | عامل تنوية دقائقي وطريقة تصنيعه | |
| MY192037A (en) | Polymer compositions with pbsa plasticizer | |
| WO2021194576A2 (en) | Self-healing adhesive composition | |
| JP2015526170A (ja) | 機能表面を有する医療製品を製造するための可塑性調剤の多成分接合系 | |
| CN109651775A (zh) | 一种回用聚对苯二甲酸乙二醇酯的化学增粘方法 | |
| MX2019012799A (es) | Talco tratado superficialmente y composiciones de polimero para aplicaciones de alta temperatura. | |
| WO2022026839A3 (en) | Compositions including solid forms of polypeptides and related methods | |
| KR101865813B1 (ko) | 폴리락트산 복합체 제조방법 | |
| RU2016139592A (ru) | Помещаемое в воду формованное полимерное изделие | |
| MXPA06013063A (es) | Un proceso de extrusion. | |
| Stepczyńska | Influence of active compounds on the degradation of polylactide biocomposites | |
| CN114773832A (zh) | 一种聚氨酯用爽滑抗粘母粒及其制备方法 | |
| KR101662546B1 (ko) | 단열성이 향상된 발포성 폴리스티렌의 제조방법 | |
| EP2428597A3 (en) | All-polymer fibrillar nanocomposites and method for manufacture thereof | |
| CN105015904A (zh) | 耐高温纸塑复合袋及其制备方法 | |
| KR101577309B1 (ko) | 스케일 방지효과를 갖는 소금블록 조성물 및 그 제조방법 | |
| JP2022506552A (ja) | ポリグリコライドコポリマー及びその製造方法 | |
| Mikhaylov et al. | EFFECT OF THERMO-MECHANO-CHEMICAL CHANGES OF NATURAL RUBBERS ON THE CHARACTERISTICS OF RUBBER COMPOUNDS | |
| KR101319818B1 (ko) | 세라믹 탈취제 제조방법 |