RU2796759C1 - Modified thermoplastic organic material and method of its production - Google Patents

Modified thermoplastic organic material and method of its production Download PDF

Info

Publication number
RU2796759C1
RU2796759C1 RU2022112509A RU2022112509A RU2796759C1 RU 2796759 C1 RU2796759 C1 RU 2796759C1 RU 2022112509 A RU2022112509 A RU 2022112509A RU 2022112509 A RU2022112509 A RU 2022112509A RU 2796759 C1 RU2796759 C1 RU 2796759C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasticizer
polysaccharide
organic material
modified thermoplastic
thermoplastic organic
Prior art date
Application number
RU2022112509A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Илья Николаевич Мазов
Сергей Михайлович Аншин
Альфия Радифовна Шарафутдинова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Гринбиотех"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Гринбиотех" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Гринбиотех"
Application granted granted Critical
Publication of RU2796759C1 publication Critical patent/RU2796759C1/en

Links

Abstract

FIELD: production of organic materials.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a modified thermoplastic organic material including a polysaccharide and a plasticizer, characterized by the fact that a polysaccharide selected from vegetable starch, a water-alcohol plasticizer A is used to ensure swelling of the organic phase, and a plasticizer B is used to provide structural and accelerated plasticization, as well as functional agent, with the following ratio of components per 1 kg of material, wt.%: polysaccharide — 39–90, plasticizer A — 5–60, plasticizer B — 5–60, functional agent — 0.001–10, and also refers to a method of producing a modified thermoplastic organic material, including the interaction of the polysaccharide with plasticizers, the introduction of functional agents and further extrusion of the mixture into a modified organic material using a screw extruder, characterized by the fact that the mixing of the polysaccharide with plasticizers is carried out in a mixer with paddle rolls for 5–15 minutes at a temperature of 60–100°C, followed by drying in a vacuum oven at a temperature of 60–100°C for 1–10 hours with further cooling at a room temperature or using a refrigerator until 15–35°C grinding with a disk or other type of mill to fractions of a size sufficient for dosing into an extruder, with the following ratio of components per 1 kg of material, wt.%: polysaccharide — 39–90, plasticizer A — 5–60, plasticizer B — 5–60, functional agent — 0.001–10.
EFFECT: group of inventions provides for the creation of a biodegradable thermoplastic material for the production of a packaging film with a thickness of 15–30 microns.
6 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к модифицированному термопластичному органическому материалу, включающего полисахарид и пластификатор, а также к способу получения этого материала.The invention relates to a modified thermoplastic organic material, including a polysaccharide and a plasticizer, as well as to a method for producing this material.

Известен композиционный материал на основе крахмала, который используют для экструзии расплавов, и способ его получения (патент CN106366355 А, C08K 13/02, C08K 3/22, C08K 3/34, C08K 3/36, C08K 5/053, C08K 5/098, C08K 5/134, C08K 5/20, C08L 23/08, C08L 29/04, C08L 3/02, C08L 31/04, C08L 67/02, C08L 67/04, C08L 71/02, опубл. 01.02.2017 г.). Изобретение относится к композиционному материалу на основе пластифицированного крахмала и к способу его получения, относящемуся к технической области модификации крахмала. Крахмальный композиционный материал, пригодный для экструзии расплава, готовят из следующего сырья в весовых частях: 90-100 частей крахмала, 5-30 частей пластификатора, 0,1-25 частей добавки для улучшения текучести расплава, 0,1-20 частей компатибилизатора, 0,5-5 частей альдегида и 0-90 частей смолы на биологической основе. Крахмальный композиционный материал, применимый для экструзии расплава, имеет преимущества низкой стоимости сырья, превосходной пластичности, превосходной текучести при переработке, значительно более высокой прочности, широкой адаптируемости и диапазона применения, энергосбережения и экологичности, а также преодолевает рекристаллизацию и обратимую реакцию крахмала.Known composite material based on starch, which is used for extrusion of melts, and a method for its preparation (patent CN106366355 A, C08K 13/02, C08K 3/22, C08K 3/34, C08K 3/36, C08K 5/053, C08K 5/ 098, C08K 5/134, C08K 5/20, C08L 23/08, C08L 29/04, C08L 3/02, C08L 31/04, C08L 67/02, C08L 67/04, C08L 71/02, published 01.02 .2017). The invention relates to a composite material based on plasticized starch and to a method for its preparation, relating to the technical field of starch modification. A starch composite material suitable for melt extrusion is prepared from the following raw materials in parts by weight: 90-100 parts of starch, 5-30 parts of plasticizer, 0.1-25 parts of a melt flow improver, 0.1-20 parts of compatibilizer, 0 ,5-5 parts of aldehyde and 0-90 parts of biobased resin. The starch composite material applicable for melt extrusion has the advantages of low raw material cost, excellent plasticity, excellent processing fluidity, much higher strength, wide adaptability and application range, energy saving and environmental protection, and overcome the recrystallization and reversible reaction of starch.

Известен биоразлагаемый материал и его применение для пластмассовых изделий (патент CN105968417 А, B29C 48/92, C08K 5/00, C08K 5/098, C08K 5/10, C08K 5/17, C08K 5/37, C08L 3/02, C08L 67/04, опубл. 28.09.2016 г.). Изобретение раскрывает способ получения биоразлагаемого материала и его применение в пластмассовых изделиях. Биоразлагаемый материал готовят из следующего сырья в весовых частях: от 25 до 35 частей крахмала фасолевых бобов, от 10 до 20 частей соевого крахмала, от 6 до 8 частей полимолочной кислоты, от 1 до 3 частей триэтаноламина, от 2 до 4 части диэтиленгликоля, 0,6-0,8 части н-бутилового спирта, 2-4 части стеарата магния, 1-3 части додекагидроксистеариновой кислоты, 3-5 частей окисленного касторового масла и 6-8 частей пентаэритритового эфира и меркаптоэтанол, где массовое соотношение сложного эфира пентаэритрита и меркаптоэтанола составляет (5-7):1. Полученный биоразлагаемый материал не только может подвергаться биоразложению, но также обладает превосходной прочностью при растяжении и удлинении, при разрыве. Технический эффект связан с весовым соотношением эфира пентаэритрита и меркаптоэтанола, взятых в качестве сырья, и эффект является наилучшим, когда весовое соотношение эфира пентаэритрита и меркаптоэтанола составляет (5-7):1. Полученный таким образом биоразлагаемый материал можно использовать для изготовления разлагаемых пластиковых изделий, он безвреден для здоровья и окружающей среды.Known biodegradable material and its use for plastic products (patent CN105968417 A, B29C 48/92, C08K 5/00, C08K 5/098, C08K 5/10, C08K 5/17, C08K 5/37, C08L 3/02, C08L 67/04, published on September 28, 2016). The invention discloses a method for producing a biodegradable material and its use in plastic products. The biodegradable material is prepared from the following raw materials in parts by weight: 25 to 35 parts of bean starch, 10 to 20 parts of soy starch, 6 to 8 parts of polylactic acid, 1 to 3 parts of triethanolamine, 2 to 4 parts of diethylene glycol, 0 ,6-0.8 parts of n-butyl alcohol, 2-4 parts of magnesium stearate, 1-3 parts of dodecahydroxystearic acid, 3-5 parts of oxidized castor oil and 6-8 parts of pentaerythritol ether and mercaptoethanol, where the mass ratio of pentaerythritol ester and mercaptoethanol is (5-7):1. The resulting biodegradable material is not only biodegradable, but also has excellent tensile strength and elongation at break. The technical effect is related to the weight ratio of pentaerythritol ether and mercaptoethanol taken as raw materials, and the effect is best when the weight ratio of pentaerythritol ether and mercaptoethanol is (5-7):1. The biodegradable material obtained in this way can be used for the manufacture of degradable plastic products, it is harmless to health and the environment.

Известна высокопрочная полностью разлагаемая пленка и способ ее изготовления (патент CN104892991 А, C08J 5/18, C08K 13/02, C08K 3/22, C08K 5/053, C08K 5/17, C08K 5/20, C08K 7/14, C08L 29/04, C08L 3/02, C08L 5/00, C08L 71/08, опубл. 09.09.2015 г.). Изобретение раскрывает способ получения высокопрочной полностью разлагаемой пленки, характеризующейся тем, что содержит следующие исходные вещества по весу: 40-60 частей кукурузного крахмала, 3-5 частей порошка циркона, 3-5 частей титановых белил, 20-30 частей поливинилового спирта, 3-5 частей конжаковой камеди, 15-25 частей глицерина, 4-10 частей этилортосиликата, 3-5 частей стекловолокна, 1-2 части ализаринового масла, 2-4 части полиэтиленгликоля (ПЭГ), 1-2 части амида олеиновой кислоты, 1-2 части триэтаноламина олеиновой кислоты и 1-2 части казеината натрия. Таким образом, получается высокопрочная полностью разлагаемая пленка, которая обладает сильной коррозионной стойкостью, хорошими водонепроницаемыми характеристиками, хорошей экологичностью и безвредностью для окружающей среды.Known high-strength fully degradable film and method for its manufacture (patent CN104892991 A, C08J 5/18, C08K 13/02, C08K 3/22, C08K 5/053, C08K 5/17, C08K 5/20, C08K 7/14, C08L 29/04, C08L 3/02, C08L 5/00, C08L 71/08, published 09/09/2015). The invention discloses a method for producing a high-strength fully degradable film, characterized in that it contains the following starting materials by weight: 40-60 parts of corn starch, 3-5 parts of zircon powder, 3-5 parts of titanium white, 20-30 parts of polyvinyl alcohol, 3- 5 parts konjac gum, 15-25 parts glycerin, 4-10 parts ethyl orthosilicate, 3-5 parts glass fiber, 1-2 parts alizarin oil, 2-4 parts polyethylene glycol (PEG), 1-2 parts oleic acid amide, 1-2 parts of oleic acid triethanolamine; and 1-2 parts of sodium caseinate. Thus, a high-strength fully degradable film is obtained, which has strong corrosion resistance, good waterproof performance, good environmental performance and environmental friendliness.

К недостаткам вышеприведенных аналогов можно отнести многокомпонентность составов, трудоемкость подготовки исходных компонентов (специальные условия сушки и измельчения), многостадийный сложно масштабируемый синтез.The disadvantages of the above analogs include the multicomponent nature of the compositions, the laboriousness of the preparation of the initial components (special conditions for drying and grinding), and the multistage, difficultly scalable synthesis.

Известен способ получения разлагаемого термопластичного крахмального материала и продукта из него (патент CN106543483 А, B29B 9/06, B29C 48/92, C08L 1/02, C08L 3/00, опубл. 29.03.2017 г.), выбранный в качестве прототипа. Изобретение раскрывает способ получения разлагаемого термопластичного крахмального материала, в котором реагенты представляют собой необработанный крахмал, инициатор, пластификатор и природную целлюлозу. Основные стадии синтеза: помещение необработанного крахмала в реактор с мешалкой, добавление инициатора. Затем натуральную целлюлозу, пластификатор и модифицированный крахмал смешивают в высокоскоростном смесителе, который обеспечивает равномерное перемешивание, далее смесь переносят в одношнековый экструдер, где проводят пластификацию и гранулирование. Согласно настоящему изобретению, способ приготовления является простым и не загрязняющим окружающую среду, полученный термопластичный крахмал можно использовать отдельно или в качестве добавки к биоразлагаемому пластику.A known method for producing a degradable thermoplastic starch material and a product from it (patent CN106543483 A, B29B 9/06, B29C 48/92, C08L 1/02, C08L 3/00, publ. 03/29/2017), selected as a prototype. The invention discloses a method for producing a degradable thermoplastic starch material, in which the reactants are raw starch, an initiator, a plasticizer and natural cellulose. The main stages of the synthesis: the placement of raw starch in a reactor with a stirrer, the addition of an initiator. Then natural cellulose, plasticizer and modified starch are mixed in a high-speed mixer, which ensures uniform mixing, then the mixture is transferred to a single screw extruder, where plasticization and granulation are carried out. According to the present invention, the preparation method is simple and non-polluting, the resulting thermoplastic starch can be used alone or as an additive to biodegradable plastic.

Недостатком прототипа является хрупкость и недостаточная гладкость поверхности при изготовлении пленок.The disadvantage of the prototype is the fragility and lack of surface smoothness in the manufacture of films.

Задачей изобретения является создание биоразлагаемого термопластичного материала для производства упаковочной пленки толщиной 15-30 мкм.The objective of the invention is to create a biodegradable thermoplastic material for the production of a packaging film with a thickness of 15-30 microns.

Техническое решение по настоящему изобретению представляет собой модифицированный термопластичный органический материал, включающий полисахарид и пластификатор.The technical solution of the present invention is a modified thermoplastic organic material, including a polysaccharide and a plasticizer.

Модифицированный термопластичный органический материал включает полисахарид и пластификатор. Используют один или несколько полисахаридов выбранного из группы крахмал растительного происхождения и/или мучки растительного происхождения, и/или муки растительного происхождения, водно-спиртовой пластификатор А для обеспечения набухания органической фазы и пластификатор Б для обеспечения структурной и ускоренной пластификации, а также функциональный агент, при следующем соотношении компонентов на 1 кг материала, масс.ч:The modified thermoplastic organic material includes a polysaccharide and a plasticizer. One or more polysaccharides selected from the group of vegetable starch and/or flour of vegetable origin and/or flour of vegetable origin are used, water-alcohol plasticizer A to ensure swelling of the organic phase and plasticizer B to provide structural and accelerated plasticization, as well as a functional agent, with the following ratio of components per 1 kg of material, mass h:

полисахарид - 39-90polysaccharide - 39-90

пластификатор А - 5-60plasticizer A - 5-60

пластификатор Б - 5-60plasticizer B - 5-60

функциональный агент - 0,001-10.functional agent - 0.001-10.

В качестве пластификатора Б используют аминосоединения, сорбиты, сорбитные эфиры, синтетические и природные ПАВ.Amino compounds, sorbitols, sorbitol esters, synthetic and natural surfactants are used as plasticizer B.

В качестве функционального агента используют один или несколько соединений металлов, выбранного из группы сульфатов, нитратов, стеаратов, октоатов и карбоксилатов.One or more metal compounds selected from the group of sulfates, nitrates, stearates, octoates and carboxylates are used as a functional agent.

Способ получения модифицированного термопластичного органического материала включает взаимодействие полисахарида с пластификаторами, введение функциональных агентов и дальнейшее экструдирование смеси в модифицированный органический материал с помощью шнекового экструдера. Смешение полисахарида с пластификаторами производят в смесителе с лопастными валками 5-15 минут при температуре 60 - 100°С, с последующей сушкой в вакуумной печи или сушильном шкафу при температуре 60 - 100°С в течение 1 - 10 часов с дальнейшим охлаждением при комнатной температуре или с помощью холодильной камеры до 15-35°С, измельчением с помощью дисковой или другого типа мельницы до фракций размера достаточного для дозирования в экструдер, при следующем соотношении компонентов на 1 кг материала,, масс.ч:The method for obtaining a modified thermoplastic organic material includes the interaction of a polysaccharide with plasticizers, the introduction of functional agents and further extrusion of the mixture into a modified organic material using a screw extruder. Mixing of polysaccharide with plasticizers is carried out in a mixer with paddle rolls for 5-15 minutes at a temperature of 60-100°C, followed by drying in a vacuum oven or oven at a temperature of 60-100°C for 1-10 hours with further cooling at room temperature or with the help of a cold chamber up to 15-35°C, grinding with a disk or other type of mill to fractions of a size sufficient for dosing into an extruder, with the following ratio of components per 1 kg of material, wt.h:

полисахарид - 39-90polysaccharide - 39-90

пластификатор А - 5-60plasticizer A - 5-60

пластификатор Б - 5-60plasticizer B - 5-60

функциональный агент - 0,001-10.functional agent - 0.001-10.

После получения смеси на основе полисахарида и пластификатора добавляют функциональные агенты путем смешения механически в смесителе типа лопастного, планетарного или в турбосмесителе до равномерного смешения.After obtaining a mixture based on a polysaccharide and a plasticizer, functional agents are added by mixing mechanically in a paddle, planetary or turbo mixer until uniform mixing.

Экструдирование смеси проводят непрерывно в стренгу с помощью двухшнекового экструдера, с охлаждением стренги воздушным охлаждением и гранулированием с помощью гранулирующей машины при температуре экструзии в рабочих зонах экструдера 80-110°C, скорости вращения шнека 380-420 оборотов в минуту при длине цилиндра экструдера 35 - 60 L/D.The mixture is extruded continuously into a strand using a twin-screw extruder, with air-cooled strand cooling and granulation using a granulating machine at an extrusion temperature in the working zones of the extruder 80-110 ° C, a screw speed of 380-420 rpm with an extruder barrel length of 35 - 60L/D.

Доступные дешевые органические материалы типа крахмала имеют два недостатка - в силу своей молекулярной природы они не термопластичны и образуются в виде крупных зерен-глобул. Необходимо уменьшить размер глобул и перевести материал в термопластичное состояние. Это достигается введением пластификаторов, в том числе и химически присоединяемыми и воздействием сдвиговых нагрузок с температурой. В настоящем изобретении предлагается применять два вида пластификаторов условно разделяемые на первичные и вторичные. Первичные пластификаторы предназначены для обеспечения набухания органической фазы. Вторичные пластификаторы являются структурными пластификаторами и предназначены для ускорения процесса пластификации.Available cheap organic materials such as starch have two drawbacks - due to their molecular nature, they are not thermoplastic and are formed in the form of large grains-globules. It is necessary to reduce the size of the globules and transfer the material to a thermoplastic state. This is achieved by the introduction of plasticizers, including chemically attached ones, and by the action of shear loads with temperature. In the present invention, it is proposed to use two types of plasticizers conventionally divided into primary and secondary. Primary plasticizers are designed to provide swelling of the organic phase. Secondary plasticizers are structural plasticizers and are designed to speed up the plasticization process.

Органическая фаза по одному из вариантов осуществления изобретения представляет собой полисахарид, один или несколько, выбранный из крахмала картофельного, кукурузного, рисового, горохового, пшеничного, крахмала тапиоки, другие природные крахмалы, химически и/или физически модифицированный крахмал, экструзионный крахмал; представляет собой гороховую муку; представляет собой мучку одну или несколько, выбранную из рисовой, гречневой, кукурузной, гороховой или других злаковых культур; представляет собой смесь органических наполнителей. Предпочтительно органический наполнитель представляет собой крахмал кукурузный и/или мучку рисовую молотую и/или просеянную с размером фракций 1-40 мкм. Предпочтительно органический наполнитель содержит не более 20% воды.The organic phase according to one of the embodiments of the invention is a polysaccharide, one or more selected from potato, corn, rice, pea, wheat, tapioca starch, other natural starches, chemically and/or physically modified starch, extruded starch; is pea flour; represents flour one or more selected from rice, buckwheat, corn, pea or other cereals; is a mixture of organic fillers. Preferably, the organic filler is corn starch and/or rice flour, ground and/or sieved with a fraction size of 1-40 µm. Preferably the organic filler contains no more than 20% water.

Первичный пластификатор А органической фазы по одному из вариантов осуществления изобретения представляет собой один или несколько из следующих веществ: вода, двухатомные и трехатомные спирты, например, глицерин, и другие многоатомные спирты, гликоли и полигликоли, например, этиленгликоль, пропиленгликоль.The primary plasticizer A of the organic phase according to one of the embodiments of the invention is one or more of the following substances: water, dihydric and trihydric alcohols, for example, glycerin, and other polyhydric alcohols, glycols and polyglycols, for example, ethylene glycol, propylene glycol.

Вторичный пластификатор Б органической фазы по одному из вариантов осуществления изобретения представляет собой один или несколько из следующих веществ: аминосоединения, например, триэтаноламин, диэтаноламин, карбамид; сорбит, сорбитные эфиры, например, сорбитан олеат, синтетические и природные ПАВ. Наиболее предпочтительно пластификатор органической фазы представляет собой триэтаноламин.Secondary plasticizer B of the organic phase according to one of the embodiments of the invention is one or more of the following substances: amino compounds, for example, triethanolamine, diethanolamine, urea; sorbitol, sorbitan esters, for example, sorbitan oleate, synthetic and natural surfactants. Most preferably, the organic phase plasticizer is triethanolamine.

Функциональный агент по одному из вариантов осуществления изобретения представляет собой один или несколько из соединений металлов, например, сульфатов, нитратов, стеаратов, октоатов и карбоксилатов, обеспечивающих диспергирующее органическую фазу действие, пластифицирующее органическую фазу действие, дополнительное ускорение деструкции материала в композициях с другими полимерными материалами в естественной природной среде. Предпочтительно функциональный агент представляет собой соли меди, и/или соли цинка, и/или соли железа. Наиболее предпочтительно функциональный агент представляет собой сульфат меди, и/или нитрат цинка, и/или стеарат железа.The functional agent according to one of the embodiments of the invention is one or more of the metal compounds, for example, sulfates, nitrates, stearates, octoates and carboxylates, providing an organic phase dispersing action, an organic phase plasticizing action, additional acceleration of material degradation in compositions with other polymeric materials in the natural environment. Preferably, the functional agent is copper salts and/or zinc salts and/or iron salts. Most preferably, the functional agent is copper sulfate and/or zinc nitrate and/or iron stearate.

Пример осуществления изобретения приведен ниже.An example of the invention is shown below.

Способ получения модифицированного органического материала заключается в следующих этапах, условиях подготовки и переработки компонентов:The method for obtaining a modified organic material consists in the following steps, conditions for the preparation and processing of components:

Этап 1. Взвешивание следующих компонентов в соотношениях: органический наполнитель - 40-95 массовых частей, пластификатор органического наполнителя - 5-60 массовых частей, функциональный агент - 0,1-5 массовых частей.Stage 1. Weighing the following components in the ratios: organic filler - 40-95 mass parts, plasticizer of organic filler - 5-60 mass parts, functional agent - 0.1-5 mass parts.

Этап 2. Смешение органической фазы с пластификаторами.Stage 2. Mixing of the organic phase with plasticizers.

Смешение компонентов производится в смесителе с лопастными валками, например, в смесителе с Z-образными роторами, в смесителе типа бенбери, в смесителе типа интермикс. Первой в смеситель вносится органическая фаза. Затем дозируется пластификатор, обеспечивая равномерное постепенное смешение. Полученные смеси подвергаются сушке при температуре 60 - 100°С. Длительность сушки по времени составляет 1 - 10 часов. Оборудованием, используемым для сушки, может послужить вакуумная печь, сушильный шкаф. Смесь после сушки остужают при комнатной температуре или с помощью холодильной камеры до 15-35°С. Далее смесь измельчается с помощью дисковой или другого типа мельницы до фракций не более 1 мм.Mixing of the components is carried out in a paddle roll mixer, for example, a Z-type mixer, a Banbury mixer, an intermix mixer. The organic phase is introduced into the mixer first. The plasticizer is then dosed, ensuring uniform gradual mixing. The resulting mixtures are dried at a temperature of 60 - 100°C. The duration of drying time is 1 - 10 hours. The equipment used for drying can be a vacuum oven, a drying cabinet. The mixture after drying is cooled at room temperature or using a refrigerator to 15-35°C. Next, the mixture is ground using a disk or other type of mill to fractions of no more than 1 mm.

Этап 3. Смешение смеси на основе органической фазы и пластификатора с функциональными агентами.Stage 3. Mixing the mixture based on the organic phase and the plasticizer with functional agents.

Объединение смесей производится механически в смесителе типа лопастного, планетарного или в турбосмесителе до равномерного смешения.The mixtures are combined mechanically in a paddle type mixer, planetary mixer or in a turbo mixer until uniform mixing.

Этап 4. Экструдирование смеси компонентов в модифицированный термопластичный органический материал.Step 4: Extruding the mixture of components into a modified thermoplastic organic material.

Смесь экструдируется в стренгу и затем в гранулы. Смешение производится с помощью двухшнекового экструдера. Гранулирование производится с помощью машины, гранулирующей стренгу модифицированного органического материала материала. Температура экструзии в рабочих зонах экструдера составляет 80-110°C. Скорость вращения шнека составляет 380-420 оборотов в минуту при длине цилиндра экструдера 35 - 60 L/D. Стренга охлаждается воздушным охлаждением и гранулируется. Этап осуществляется непрерывно.The mixture is extruded into a strand and then into pellets. Mixing is done with a twin screw extruder. The granulation is done by a machine granulating a strand of modified organic material material. The extrusion temperature in the working zones of the extruder is 80-110°C. The rotation speed of the screw is 380-420 rpm with the length of the extruder barrel 35 - 60 L/D. The strand is air-cooled and granulated. The stage is carried out continuously.

Модифицированный материал соответствует требованиям переработки полимерных материалов на существующем стандартном оборудовании. Отсутствует необходимость в создании нового оборудования для его производства материала и его переработки в готовые изделия. Способ получения заявленного материала на традиционном оборудовании прост и не имеет ограничений по масштабированию производительности процесса.The modified material meets the requirements for the processing of polymeric materials on existing standard equipment. There is no need to create new equipment for its production of material and its processing into finished products. The method of obtaining the claimed material on traditional equipment is simple and has no restrictions on the scaling of the process performance.

Claims (14)

1. Модифицированный термопластичный органический материал, включающий полисахарид и пластификатор, отличающийся тем, что используют полисахарид, выбранный из крахмала растительного происхождения, водно-спиртовой пластификатор А для обеспечения набухания органической фазы и пластификатор Б для обеспечения структурной и ускоренной пластификации, а также функциональный агент, при следующем соотношении компонентов на 1 кг материала, мас.ч:1. A modified thermoplastic organic material comprising a polysaccharide and a plasticizer, characterized in that it uses a polysaccharide selected from vegetable starch, a water-alcohol plasticizer A to ensure swelling of the organic phase and a plasticizer B to provide structural and accelerated plasticization, as well as a functional agent, with the following ratio of components per 1 kg of material, wt.h: полисахарид – 39-90polysaccharide - 39-90 пластификатор А – 5-60plasticizer A - 5-60 пластификатор Б – 5-60 plasticizer B - 5-60 функциональный агент – 0,001-10.functional agent - 0.001-10. 2. Модифицированный термопластичный органический материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пластификатора Б используют аминосоединения, сорбиты, сорбитные эфиры, синтетические и природные ПАВ. 2. Modified thermoplastic organic material according to claim 1, characterized in that amino compounds, sorbitols, sorbitol esters, synthetic and natural surfactants are used as plasticizer B. 3. Модифицированный термопластичный органический материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве функционального агента используют один или несколько соединений металлов, выбранных из группы сульфатов, нитратов, стеаратов, октоатов и карбоксилатов. 3. Modified thermoplastic organic material according to claim 1, characterized in that one or more metal compounds selected from the group of sulfates, nitrates, stearates, octoates and carboxylates are used as a functional agent. 4. Способ получения модифицированного термопластичного органического материала по п. 1, включающий взаимодействие полисахарида с пластификаторами, введение функциональных агентов и дальнейшее экструдирование смеси в модифицированный органический материал с помощью шнекового экструдера, отличающийся тем, что смешение полисахарида с пластификаторами производят в смесителе с лопастными валками 5-15 минут при температуре 60-100°С, с последующей сушкой в вакуумной печи или сушильном шкафу при температуре 60-100°С в течение 1-10 часов с дальнейшим охлаждением при комнатной температуре или с помощью холодильной камеры до 15-35°С, измельчением с помощью дисковой или другого типа мельницы до фракций размера, достаточного для дозирования в экструдер, при следующем соотношении компонентов на 1 кг материала, мас.ч:4. A method for producing a modified thermoplastic organic material according to claim 1, including the interaction of a polysaccharide with plasticizers, the introduction of functional agents and the further extrusion of the mixture into a modified organic material using a screw extruder, characterized in that the mixing of the polysaccharide with plasticizers is carried out in a mixer with paddle rolls 5 -15 minutes at a temperature of 60-100°C, followed by drying in a vacuum oven or oven at a temperature of 60-100°C for 1-10 hours, followed by cooling at room temperature or using a refrigerator to 15-35°C , grinding with a disk or other type of mill to fractions of a size sufficient for dosing into an extruder, with the following ratio of components per 1 kg of material, wt.h: полисахарид – 39-90 polysaccharide - 39-90 пластификатор А – 5-60plasticizer A - 5-60 пластификатор Б – 5-60 plasticizer B - 5-60 функциональный агент – 0,001-10.functional agent - 0.001-10. 5. Способ получения модифицированного термопластичного органического материала по п. 4, отличающийся тем, что после получения смеси на основе полисахарида и пластификатора добавляют функциональные агенты путем смешения механически в смесителе типа лопастного, планетарного или в турбосмесителе до равномерного смешения. 5. A method for producing a modified thermoplastic organic material according to claim 4, characterized in that after obtaining a mixture based on a polysaccharide and a plasticizer, functional agents are added by mixing mechanically in a paddle type mixer, planetary mixer or in a turbo mixer until uniform mixing. 6. Способ получения модифицированного термопластичного органического материала по п. 4, отличающийся тем, что экструдирование смеси проводят непрерывно в стренгу с помощью двухшнекового экструдера, с охлаждением стренги воздушным охлаждением и гранулированием с помощью гранулирующей машины при температуре экструзии в рабочих зонах экструдера 80-110°C, скорости вращения шнека 380-420 оборотов в минуту при длине цилиндра экструдера 35-60 L/D. 6. A method for producing a modified thermoplastic organic material according to claim 4, characterized in that the extrusion of the mixture is carried out continuously into a strand using a twin screw extruder, with air cooling of the strand and granulation using a granulating machine at an extrusion temperature in the working zones of the extruder 80-110 ° C, screw speed 380-420rpm with barrel length 35-60L/D.
RU2022112509A 2022-05-11 Modified thermoplastic organic material and method of its production RU2796759C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2796759C1 true RU2796759C1 (en) 2023-05-29

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996017888A1 (en) * 1994-12-07 1996-06-13 Buna Sow Leuna Olefinverbund Gmbh Biodegradable deformable thermoplastic materials and packages made thereof
RU2180670C2 (en) * 2000-01-06 2002-03-20 Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов Biodegradable thermoplastic starch-based composition
US6406530B1 (en) * 1997-07-09 2002-06-18 Aventis Research & Technologies Gmbh & Co Kg Biopolymer-based thermoplastic mixture for producing biodegradable shaped bodies
RU2524382C2 (en) * 2008-02-01 2014-07-27 Рокетт Фрер Method of preparing thermoplastic compositions based on plasticised starch and resulting compositions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996017888A1 (en) * 1994-12-07 1996-06-13 Buna Sow Leuna Olefinverbund Gmbh Biodegradable deformable thermoplastic materials and packages made thereof
US6406530B1 (en) * 1997-07-09 2002-06-18 Aventis Research & Technologies Gmbh & Co Kg Biopolymer-based thermoplastic mixture for producing biodegradable shaped bodies
RU2180670C2 (en) * 2000-01-06 2002-03-20 Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов Biodegradable thermoplastic starch-based composition
RU2524382C2 (en) * 2008-02-01 2014-07-27 Рокетт Фрер Method of preparing thermoplastic compositions based on plasticised starch and resulting compositions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1935883B (en) Water-soluble biodegradable material, and its preparing method and membrane product
US5322866A (en) Method of producing biodegradable starch-based product from unprocessed raw materials
US5449708A (en) Biodegradable starch-based polymer compositions
CN102108196B (en) Method for preparing polylactic acid degradable material
CA2596970C (en) A substantially completely biodegradable high starch polymer
CN1935882B (en) Water-soluble biodegradable material, and its preparing method and sheet-like shaped product
CN108929527B (en) PBAT/modified starch full-biodegradable film with high ductility and high barrier property as well as preparation method and application thereof
CN1939966B (en) Hydrophobic degradable biological material, its production and film products
CN1073457A (en) Produce the method for plasticised polyvinyl alcohol and be used to prepare the thermoplastic compounds of starch-based, biodegradable
CN106700134A (en) Starch-based biodegradable cast film and preparation method thereof
CN1712435A (en) Green degradable resin and production thereof
JP2003073539A (en) Highly strong biodegradable resin composition and molded article
CN1935886B (en) Water-soluble biodegradable material, and its preparing method and injection moulded product
CN107746559A (en) Biodegradable plastic and preparation method thereof
CN1315928C (en) Aliphatic polyester/starch/clay ternary degradable resin and production thereof
CN107987322A (en) A kind of preparation method of biodegradable mulch
RU2796759C1 (en) Modified thermoplastic organic material and method of its production
CN101759896A (en) Polyethylene modified material for degradable garbage bags and preparation method thereof
CN106221161A (en) A kind of polylactic acid and caprolactone/sesbania gum composite and preparation method thereof
CN113444346A (en) Organic and inorganic filled PBAT complete biodegradable material composition and particles and film prepared from same
CN112940425A (en) High-temperature water-soluble PVA composition for blow molding and particles and film thereof
CN114589831B (en) Thermoplastic starch or starch/macromolecule blend prepared by in-situ reaction extrusion plasticizing or plasticizing compatibilization process
CN111087766A (en) Thermoplastic blend material, blend thermoplastic film and preparation method thereof
CN113881111A (en) Thermoplastic corn starch for plastic filling and preparation method thereof
CN113736224A (en) PBAT/PLA composite material composition and particles and film prepared from PBAT/PLA composite material composition