RU2672359C1 - Способ получения биоразлагаемой пленки - Google Patents
Способ получения биоразлагаемой пленки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672359C1 RU2672359C1 RU2017140772A RU2017140772A RU2672359C1 RU 2672359 C1 RU2672359 C1 RU 2672359C1 RU 2017140772 A RU2017140772 A RU 2017140772A RU 2017140772 A RU2017140772 A RU 2017140772A RU 2672359 C1 RU2672359 C1 RU 2672359C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biodegradable
- film
- packages
- bio
- films
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001237 Oxo Biodegradable Polymers 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- 239000013533 biodegradable additive Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920001747 Cellulose diacetate Polymers 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 235000020374 simple syrup Nutrition 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- 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
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/16—Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии, используемой в производстве пленочных полимерных материалов различного назначения, а именно к способу получения композиционных биоразлагаемых пленок. Биоразлагаемую пленку получают методом горячего каландрирования двух пленок, выполненных из полиэтилена, между которыми помещен высокоактивный и высокопористый уголь, пропитанный легко усвояемым углеводным материалом – патокой. Изобретение позволяет повысить деформационную прочность биоразлагаемой пленки, содержащей внутри себя питательные материалы для жизнедеятельности микроорганизмов, и ускорить биоразложение пленки в почве и на свалках. 2 табл., 3 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к технологии, используемой в производстве пленочных полимерных материалов различного назначения, а именно к способу получения биоразлагаемых пленок, состоящих из полимеров и порошкообразных наполнителей, которые добавляются для ускорения их биоразложения в почве и на свалках [1].
Известен способ создания термоформуемой композиции на основе высоконаполненного диацетата целлюлозы, изделия из которой биологически разрушаются под действием природных факторов (микрофлоры почвы, воды) [3].
Недостатком данного технического решения является то, что сведения о качестве изделий, о сроках и степени их биоразложения не приводятся.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ получения биоразлагаемых композиций, предназначенных для создания пленок и различных тароупаковочных изделий, способных к биодеградации под воздействием природных факторов. При производстве композиции смешивают полиэтилен, крахмал и технологические добавки, в качестве которых используют гидроксипропилметилцеллюлозу и глицерин. Сочетание компонентов в определенном соотношении обеспечивает высокую биоразлагаемость композиции, обладающую высокими деформационно-прочностными характеристиками и термостабилизационными свойствами, высокой водостойкостью и пониженной миграцией пластификатора из изделия в процессе эксплуатации [4].
Недостатком данного технического решения является сложный и дорогостоящий состав биоразлагаемых композиций.
Задачей, на решение которой направленно заявляемое изобретение является создание биоразлагаемой пленки с повышенной прочностью, содержащей внутри себя питательные материалы для жизнедеятельности микроорганизмов.
Данная задача решается за счет того, что биоразлагаемая пленочная композиция содержит кроме высокомолекулярной полиолефильной основы, высокоактивный и высокопористый окисленный уголь, пропитанный легко усвояемым углеводным материалом - патокой.
Способ основан на получении двухслойной полимерной пленки методом горячего каландрирования двух или нескольких ее листов одинаковой толщины между которыми перед горячим каландрированием равномерно помещается сахарный сироп или патока толщиной не менее толщины используемых пленок.
Изобретение позволяет получать биоразлагаемую полимерную пленку для упаковочных материалов и хозяйственных пакетов, которые при попадании на природу и при контакте с почвенными микроорганизмами способны быстро разлагаться.
В настоящее время процесс производства пластиковых пакетов и упаковочных материалов претерпевает значительные изменения. В связи с масштабным загрязнением окружающей среды большую популярность приобретают биопакеты (биоразлагаемые пакеты, экологичные пакеты, безопасные пакеты). В последнее время во всем мире значительно возрастает потребление полиэтилена и различной пластиковой упаковки и как следствие этого роста увеличивается количество отходов из пластика. Ими переполнены не только свалки, но и природные зоны: леса, источники воды. Время разложения более 100 лет [2].
Биопакеты - это пакеты, созданные из материалов, которые после использования в течение ряда лет разлагаются под воздействием окружающей среды (воздух, влажность, почва) и превращаются в органические соединения. Эти биоразлагаемые пакеты не оказывают негативного воздействия на природу и поэтому пользуются все большим спросом [2]. Существует два основных вида биопакетов:
1. Гидро - биоразлагаемые пакеты - пакеты, созданные из крахмала.
2. Оксо - биоразлагаемые пакеты - это обыкновенные пластиковые пакеты, поверхность которых покрыта специальным раствором, значительно ускоряющим процесс разложения.
В настоящее время процесс производства пластиковых пакетов претерпевает значительные изменения. В связи с масштабным загрязнением окружающей среды все большую популярность приобретают биопакеты (биоразлагаемые пакеты, экологичные пакеты, безопасные пакеты) [2].
Пластиковые биопакеты, относящиеся к виду оксо-биоразлагаемых пакетов, по внешнему виду ни чем не отличаются от обыкновенных. Единственное усовершенствование - это процесс добавления биоразлагаемой добавки.
Биоразлагаемые добавки - раствор, который добавляется в состав биопластиковых пакетов, помогающий процессу распада пакетов под воздействием кислорода, ультрафиолета и воды [1].
Проблема, связанная с получением биоразрушаемых полимерных материалов, является актуальной и до настоящего времени, что связано с необходимостью создания таких полимерных материалов, которые бы обладали достаточно высокими эксплуатационными свойствами на период хранения и эксплуатации полимерных материалов и изделий из них и хорошей биоразлагаемостью после окончания срока эксплуатации этих изделий (материалов) на их основе [1].
Пример по прототипу. 40 мас. % полиэтилена смешивают с 25 мас. % крахмала и 15 мас. % ГПМЦ в скоростном турбосмесителе в течение 5 минут, затем распылением вводят пластификатор - глицерин в количестве 20 мас. %. Полученная смесь поступает в экструдер для гомогенизации. Температура расплава на выходе из экструдера равна (140-150)°C.
Полученные жгуты охлаждают потоком холодного воздуха и разрезают на гранулы размером 3-5 мм. Из полученных гранул методом экструзии при температуре 130-135°C изготавливают пленку [4].
Пример 1-2 (по предлагаемому способу). Для эксперимента были взяты две пленки равной толщины (0,1-0,2 мм) между которыми помещены компоненты: высокоактивный и высокопористый окисленный уголь пропитанный легко усвояемым углеводным материалом - патокой. Сухие микросферы с пропиткой смешиваются с исходным полиэтиленом и плавятся. Полученный расплав прокатывают каландром. Получают пленки с повышенной прочностью, способные разлагаться микроорганизмами при захоронении в землю.
Состав биоразлагаемой пленки представлен в таблице 1. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Из таблицы следует, что изменение деформационной прочности материала после выдержки в биогумусе в течении 6 месяцев составила 12-15%. Показатель текучести расплава составил 1,1-1,6, прогнозированный срок биоразложения материала составил 15-20 месяцев.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Бахаева А. Н., Ивановский С.К. Обзор оксо-биоразлагаемых добавок используемых для утилизации упаковочных материалов // Молодой ученый. - 2015. - №10. - С. 156-158.
2. Ершова О.В., Бодьян Л.А., Пономарев А.П., Бахаева А.Н. Влияние химической деструкции на изменение физико-химических свойств упаковочных полимерных пленок с добавкой D2W // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - №1-1. - С. 1981-1981.
3. Патент РФ №2537009 МПК C08L 1/12, C08L 1/10, C08L 101/16 / Сдобникова О.А. опубл. 27.12.2014 Бюл. №36.
4. Патент РФ №2570905 МПК C08L 23/06, C08L 3/02, C08L 101/16, C08K 5/053 / Дышлюк Л.С. опубл. 20.12.2015 Бюл. №35 (прототип).
Claims (1)
- Способ получения пленочных полимерных материалов, заключающийся в том, что при создании биоразлагаемой композиционной пленки методом горячего каландрирования используют высокомолекулярную полиолефильную основу - полиэтилен, высокоактивный и высокопористый окисленный уголь, пропитанный легко усвояемым углеводным материалом - патокой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017140772A RU2672359C1 (ru) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Способ получения биоразлагаемой пленки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017140772A RU2672359C1 (ru) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Способ получения биоразлагаемой пленки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2672359C1 true RU2672359C1 (ru) | 2018-11-14 |
Family
ID=64327824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017140772A RU2672359C1 (ru) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Способ получения биоразлагаемой пленки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2672359C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5461093A (en) * | 1992-11-24 | 1995-10-24 | Yukong Limited | Biodegradable polyethylene composition chemically bonded with starch and a process for preparing thereof |
| RU2540273C1 (ru) * | 2013-12-12 | 2015-02-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Оксо-разлагающая добавка к полиолефинам |
| RU2570905C1 (ru) * | 2014-06-26 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Биотек" | Способ получения биодеградируемой термопластичной композиции |
-
2017
- 2017-11-22 RU RU2017140772A patent/RU2672359C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5461093A (en) * | 1992-11-24 | 1995-10-24 | Yukong Limited | Biodegradable polyethylene composition chemically bonded with starch and a process for preparing thereof |
| RU2540273C1 (ru) * | 2013-12-12 | 2015-02-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Оксо-разлагающая добавка к полиолефинам |
| RU2570905C1 (ru) * | 2014-06-26 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Биотек" | Способ получения биодеградируемой термопластичной композиции |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Karkhanis et al. | Water vapor and oxygen barrier properties of extrusion-blown poly (lactic acid)/cellulose nanocrystals nanocomposite films | |
| González Seligra et al. | Influence of incorporation of starch nanoparticles in PBAT/TPS composite films | |
| Pradhan et al. | Compostability and biodegradation study of PLA–wheat straw and PLA–soy straw based green composites in simulated composting bioreactor | |
| JP7431326B2 (ja) | 生分解性樹脂組成物及びその製造方法 | |
| CN1037515C (zh) | 一种可生物降解的含淀粉的高分子组合物及其制备方法 | |
| CN102875853A (zh) | 一种可降解塑料及其制备方法 | |
| Wu et al. | Preparation and characterization of biodegradable trilayer films based on starch and polyester | |
| US11952489B2 (en) | Biologically degradable film | |
| Ng et al. | Preliminary evaluation of the properties and biodegradability of glycerol-and sorbitol-plasticized potato-based bioplastics | |
| JP2022037049A (ja) | 生分解性フィルム | |
| ES2673023T5 (es) | Plástico biodigestible, biocompostable y biodegradable | |
| CN103834083A (zh) | 一种引发多重降解的环保改性高分子新材料及其制备方法 | |
| CN103834085A (zh) | 一种引发多重降解的环保改性高分子新材料及其制备方法 | |
| CN109988400A (zh) | 一种环保型可降解包装复合膜及其制备方法 | |
| CN103865149A (zh) | 一种引发多重降解的环保改性高分子新材料及其制备方法 | |
| RU2672359C1 (ru) | Способ получения биоразлагаемой пленки | |
| RU2645677C1 (ru) | Биологически разрушаемая термопластичная композиция | |
| Amin et al. | The effect of glycerol content on mechanical properties, surface morphology and water absorption of thermoplastic films from tacca leontopetaloides starch | |
| CN1129005A (zh) | 可生物降解的、可堆肥的塑料及其制法 | |
| RU2663119C1 (ru) | Способ получения биоразлагаемой композиционной пленки | |
| Pantyukhov et al. | Destruction of composite materials made of LDPE and lignocellulosic fillers | |
| JP2022539869A (ja) | Ｐｂａｔ、ｐｌａ、および炭水化物系ポリマー材料のブレンドを含むポリマー物品 | |
| KR102031278B1 (ko) | 친환경 비닐의 제조방법 및 이에 의해 제조된 친환경 비닐 | |
| CN103834084A (zh) | 一种引发多重降解的环保改性高分子新材料及其制备方法 | |
| de Carvalho et al. | Biodegradation of poly (lactic acid)—Cassava bagasse composites produced by injection molding |