126254 (593210), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Биоразлагаемые композиции с улучшенной переработкой в изделия с размерной стабильностью, пеноматериал получают в расплаве из конвертированного (измененного) крахмала (ККХ) с вязкостью 5-60 сек. (8,8% раствора в 40% -ном водном СаCl2), пластификатора и воды, ПВО, СПЛ этилена с виниловым спиртом, СПЛ винилацетата с этиленом [57]. ККХ получают из крахмала картофеля, риса, кукурузы, гороха, овса и др. кислотным гидролизом при температуре ниже температуры желатинизации КХ. При этом снижается молекулярная масса, повышается текучесть расплава при сравнительно низких температурах.
ККХ содержит 10-95% амилазы. КМ может содержать удлинитель цепей, 20-40% наполнителя, смазку - стеариновую кислоту, антипирен - 0,1-10% диметилметил - фосфоната, микрокапсулированного красного фосфора, кристаллообразователь с размером частиц 0,01-5 мкм.
Например, получают КМ из (ч): 65ККХ - Му1оп VII, 35 - СПЛ этилена с виниловым спиртом (Еуоп-Е-105), экструдируют при 200°С, гранулируют. Полученная КМ и контрольная на обычном, не ККХ, крахмале отливаются под давлением соответственно при 98 и 126 МПа, имеют модуль упругости при растяжении 2765 и 2660 МПа, прочность при растяжении 35 и 35 МПа, удлинение 12 и 45%. В работе [13] получают термопластичный, пористый материал практически из одного крахмала. Для этого из клубеньковых растений, клубней, кукурузы, смеси, содержащей 43% амилазы, смешивают с 0,2-2,0% слабой кислоты, например, уксусной, лимонной, маликовой, малеиновой, и 0,5-2%, преимущественно 0,5%, более одного липида из растительного масла: пальмового, арахисового, маисового, их смеси. В 1980 году появились коммерческие смеси полиолефинов с КХР, но они только частично подвергаются биоразложению, не совместимы с компостом и не пригодные для закапывания в землю. Отходы трав, бумаги, пищи не должны закапываться вместе с неразлагаемыми пластиками в целях сохранения плодородия почв. Компост должен разлагаться в гумус и, как ценная добавка в почву, способствовать росту растений.
В связи с этим продолжаются поиски эффективных пластиков на основе КХР. Например, запатентован непрерывный способ [49] получения биоразлагаемого пластика на основе немодифицированного КХР, сополимера этилена с акриловой кислотой (ЭАК) в котором 8-20% кислоты, линейного ПЭНП, с добавкой стеарата кальция и пластифицирующего глицерина. Например, смесь из (%) 39,6 КХР кукурузного, 30 СПЛ-ЭАК,20 линейного ПЭНП с плотностью 0,924 г/см3, 5,4 водного 33% -ного раствора глицерина нагревают при рН=11,5 (с добавкой NаОН) до 95°С, отгоняют под вакуумом воду, затем экструдируют при 110-135°С, экструдат охлаждают и гранулируют. Полученный пластик с применением ЭАК, в котором 20% акриловой кислоты, имеет прочность при растяжении 30,5 кг/см, удлинение 21%, индекс расплава 300 г/10 мин. Биоразложение пленок (по методу АSТМ-В 5209-92) протекает быстро с выделением СО2, микробиальной массы и метаболических продуктов.
В дополнение к вышеописанному пластику запатентован другой на основе этерефицированного КХР. Для этого биоразлагаемый, гидрофобный аморфный эфир КХР, например, пропионат или ацетопропионат (1:
1) со степенью замещения 1,7-1,8, совмещают с биоразлагаемыми: полигликолидом, бактериальным или синтетическим сополимером полиоксибутират/оксивалерат, ПВА-со-ПВС, поли--оксиалканоатом. В КХР более 50 или более 70% амилазы. Этерификацию КХР проводят в среде диметилсульфоксида (растворяют при 80±5°С) в присутствии NаНСОз и катализатора при 30°С в течение 1 часа.
Например, получают литьевую композицию из 65% ацетопропионата 1: 1 КХР, 25% ПКЛ (Топе-р767 и 10% триацетата глицерина (триацетина), в наполненную композицию вводят 10-30% талька. Смеси пропускают через экструдер при 105-165°С по зонам, гранулируют, отливают изделия. Пленку получают методом полива из раствора ЭКХР с ПОБ/В или ПКЛ, в соотношении 80: 20 в смеси ацетона с метиленхлоридом, их соотношение 31,5: 38 мл. Полученная пленка имеет температуру стеклования 136-141°С, температуру плавления 114-118°С, теплоту плавления 8,8 Дж/г. Ненаполненная литьевая композиция имеет прочность при растяжении 175 кг/см2, удлинение - 2%. Все композиции, благодаря использованию этерифицированного КХР, в 40 раз меньше поглощают воду, хорошо биоразлагаются в компосте.
На основе гидрофобного полисахарида - КХР риса, кукурузы, пшеницы, представляющего непрерывную фазу и >30% диспергированного в ней немодифицированного КХР получают материал с хорошей переработкой в различные изделия [59]. Такой материал применяют для получения пленок и сумочек, пакетов из них, упаковки пищевых продуктов, посуду для пищи разового использования, для медицинской продукции, фурнитуры и пр.
Глава II. Экспериментальная часть
2.1 Исходные реагенты
В работе был использован полиэтилен ПЭВП промышленного производства (ПЭ-273), крахмалит - крахмал кукурузный модифицированный ТУ-9187-144-00008064-97, глицерин (ГОСТ 6259-75).
Таблица 2.1
ПЭ-273 ТУ 2243-104-00203335-91
№ | Наименование показателя | Значение |
1 | Плотность, г/см3 | 0,950-0,955 |
2 | Показатель текучести расплава, г/10 мин. | 0,40-0,65 |
3 | Разброс показателя текучести расплава в пределах партии, %, не более | 10 |
4 | Количество включений, шт. не более | 5 |
5 | Массовая доля золы, % не более | 0,04 |
6 | Массовая доля летучих веществ, %, не более | 0,09 |
7 | Прочность при разрыве, Мпа, не менее | 29,4 |
8 | Предел текучести при растяжении Мпа, не менее | 22,6 |
9 | Относительное удлинение при разрыве, %, не менее | 700 |
10 | Массовая доля гранул размером менее 2 мм и свыше 5 мм до 8 мм, %, не более | 1 1 |
Крахмал кукурузный модифицированный для бурения ТУ-9187-143-00008064-97
Вырабатывается из крахмальной суспензии путем его термической обработки с применением химических реагентов или без них.
Продукт предназначен для использования в качестве стабилизатора буровых растворов с различной степенью минерализации.
Модифицированный крахмал для бурения выпускается двух марок:
-
марка МК-1 (без добавления реагентов), предназначается для химической обработки высокоминерализованных глинистых растворов (с содержанием солей не менее 20%);
-
марка МК-2 с добавлением реагентов (алюминиево-калиевые квасцы), предназначается для буровых растворов с любой степенью минерализации.
По органолептическим и физико-химическим показателям модифицированный крахмал для бурения должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.2:
Таблица 2.2:
Наименование показателя | Характеристика и норма | Метод анализа |
Внешний вид | однородный порошок | визуально |
Массовая доля влаги, % не более | 12 | по ГОСТ 7698 |
Степень помола (остаток на сите, снабженном проволочной сеткой № 1), % не более | 10 | по п.3.3 |
Стабилизирующая способность по водоотдаче бурового раствора, см не более | 8 | по п.3.4 |
Изготовитель гарантирует соответствие качества выпускаемого модифицированного крахмала для бурения при соблюдении потребителем условий хранения и транспортирования.
Срок годности модифицированного крахмала для бурения - один год со дня выработки.
Крахмал ТУ-9187-144-00008064-97
Крахмалит - кукурузный модифицированный крахмал, получаемый путем термической обработки крахмало-белковой суспензии на вальцовой сушке.
Предназначен для использования в литейном производстве для стабилизации влаги и повышения пластичности одноразовых формовочных смесей.
По органическим и физико-химическим показателям крахмалит должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.3:
Таблица 2.3
Наименование показателя | Характеристика и норма | Метод анализа |
Внешний вид | Однородный порошок | визуально |
Массовая доля влаги, % не более | 12 | по ГОСТ 7698 |
Набухаемость, см3/г не более | 13 | по п.3.3 |
Степень помола - проход через сито, снабженное проволочной сеткой № 1), % не более | 85 | по п.3.4 |
Изготовитель гарантирует соответствие качества крахмалита при соблюдении потребителем условий транспортирования и хранения.
Срок годности - один год со дня выработки.
Крахмал кукурузный набухающий пищевой ТУ-9187-016-05747146-95.
Получают из водной суспензии кукурузного крахмала путем высушивания на вальцевой сушилке.
Кукурузный набухающий пищевой крахмал применяется в хлебопекарной, кондитерской, пищеконцентратной отраслях пищевой промышленности, при производстве майонезов, кетчупов.
Таблица 2.4
Наименование показателя | Характеристика и норма | Метод анализа |
Цвет | белый, с кремоватым оттенком | визуально |
Запах | свойственный крахмалу, без постороннего запаха | ГОСТ Р-50226-92 |
Массовая доля влаги, % не более | 12 | ГОСТ Р-50226-92 |
Набухаемость, см3/г не менее | 12 | П.3.3 ТУ-9187-016-05747146-95 |
Степень помола - проход через сито с 0,1 мм, % | 100 | по п.3.5 |
Набухающий крахмал - новый стабилизатора различных пищевых продуктов, вырабатывается без добавок и является экологически чистым продуктом.
Изготовитель гарантирует соответствие качества крахмала при соблюдении потребителем условий транспортирования и хранения.
Гарантийный срок хранения набухающего крахмала - два года со дня выработки.