Способ получения биоразлагаемой пленки

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.

 

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).

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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к составу полиэтилена для литья под давлением больших полых изделий. Состав полиэтилена имеет плотность от 0,943 до 1,1 г/см3 и содержит А) 0,25-50 мас.% чистого углерода или 0,25-50 мас.% чистого углерода и 0,01-10 мас.% УФ-стабилизатора, выбранного из светостабилизаторов на основе пространственно-затрудненных аминов, и В) полимер этилена, содержащий от 0,7 до 20 СН3/1000 атомов углерода.

Изобретение относится к нанокомпозитам на основе полиэтилена и слоистых силикатов. Нанокомпозит получен путем обработки предварительно дегидратированного монтмориллонита (ММТ) компонентами катализатора, состоящего из соединения переходного металла VCl4 и алюминийорганического соединения Al(i-Bu)3, с последующей полимеризацией этилена на нанесенном катализаторе.

Изобретение относится к способу функционализации основанного на этилене (со)полимера, включающему стадию контактирования основанного на этилене (со)полимера при температуре в диапазоне от 100 до 250°C с азидом формулы (I) (I),где Y представляет собой ,m равно 0 или 1, n равно 0 или 1, n+m равно 1 или 2, и X представляет собой функциональную группу линейного или разветвленного, алифатического или ароматического углеводорода с 1-12 атомами углерода, необязательно содержащего гетероатомы, функционализированным и модифицированным основанным на этилене (со)полимерам на основе этилена, получаемым указанным способом, а также к их использованию для производства силовых кабелей.

Настоящее изобретение относится к составу полиэтилена, обладающему энтальпией плавления ΔHfus, измеренной способом дифференциальной сканирующей калориметрии со скоростью нагрева 20°C в минуту, с тепловым потоком 60 Дж/г или выше, предпочтительно 70 Дж/г или выше, и содержащий (все величины в весовых процентах): (А) 25-55%, предпочтительно 30-45% полиэтилена, содержащего по отношению к массе А) 10% или менее, предпочтительно 8% или менее, более предпочтительно 5% или менее фракции XSA, растворимой в ксилоле при 25°C; (В) 45-75%, предпочтительно 55-70% сополимера этилена и пропилена, содержащего от 45 до 70%, предпочтительно от 50 до 70% этилена, и 60% или более, предпочтительно 65% или более, в частности 70% или более фракции XSB, растворимой в ксилоле при 25°С, причем количества этилена и количества фракции XSB приводятся по отношению к массе B), в котором количества А) и В) приводятся по отношению к общей массе А) + В).

Настоящее изобретение относится к составу полиэтилена, содержащему (все величины в весовых процентах): А) 30-60%, предпочтительно 30-55% полиэтилена, содержащего по отношению к массе А) 10% или менее, предпочтительно 8% или менее, более предпочтительно 6% или менее фракции XSA, растворимой в ксилоле при 25°C, B) 40-70%, предпочтительно 45-70% сополимера этилена по меньшей мере с одним олефином формулы HC2=CHR, где R представляет собой линейный или разветвленный алкильный радикал, содержащий от 1 до 8 атомов углерода, содержащий от 65 до 90%, предпочтительно от 70 до 90% этилена и от 55 до 15%, предпочтительно от 50 до 20% фракции XSB, растворимой в ксилоле при 25°C, причем количества этилена и количества фракции XSB приводятся по отношению к массе B), с характеристической вязкостью [η] фракции XSB, находящейся в пределах от 0,8 до 3,2 дл/г, предпочтительно от 1,0 до 3,0 дл/г, более предпочтительно от 1,0 до 2,0 дл/г, в котором количества А) и В) приводятся по отношению к общей массе А) + В).

Изобретение относится к полимерной композиции для получения изолирующего слоя труб или силового кабеля. Композиция содержит 80-95 мас.% смеси полимеров этилена (А) и 5-20 мас.% смеси полимеров этилена (Б).

Изобретение относится к композиции полиэтилена, предназначенной для изготовления изделий, и к способу получения указанной композиции. Композиция содержит базовый полимер и неорганический наполнитель, который присутствует в композиции в количестве от 1 до 50 мас.% от общей массы композиции.
Группа изобретений относится к клеевой промышленности. Клейкий состав на основе полиолефина содержит: (А) первый состав полимера, включающий полиолефин, привитый на ненасыщенный мономер; (В) второй состав полимера, включающий полиэтилен; (C) третий состав полимера, содержащий: (i) первый полиизобутилен и (ii) второй полиизобутилен.

Изобретение относится к способу радиационной сшивки полимерной изоляции электрических кабелей и проводов и устройству для его осуществления Способ и устройство (реактор с «прозрачным» электродом) для радиационной сшивки полимерной изоляции электрических кабелей и проводов рентгеновским излучением электрического газового барьерного разряда (ЭГБР) относятся к области радиационной модификации полимеров и могут быть использованы при производстве силовых кабелей, бортовых авиационных проводов (БАП), нагревостойких нефтепогружных кабелей, труб, термоусаживающихся пленок трубок, защитных оконцевательных кабельных кап и т.д.

Изобретение относится к разработке способа создания биодеградируемого материала на базе первичного или вторичного полимерного сырья и может быть использовано для получения полимерных материалов, способных к ускоренному фотоокислительному старению.

Изобретение относится к получению биоразлагаемых полимерных материалов, содержащих смесь крахмала с поливиниловым спиртом, применяемых в производстве упаковочных термоформованных изделий и пленок, способных к биодеструкции под действием климатических факторов и микроорганизмов.

Изобретение относится к порошку, который может использоваться, в частности, в качестве буровой добавки. Порошок содержит гидролизуемые полимерные частицы, которые не проходят сквозь сито, имеющее отверстия размером 500 мкм, в количестве, составляющем 50 мас.% или более, при этом имеет угол естественного откоса 51° или более и объемную плотность, составляющую от 0,30 до 0,54 г/мл.
Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается волокон и нитей с окклюдирующей функцией. Нить содержит формованное изделие, содержащее полимерную композицию, включающую полимер и по меньшей мере одно активное вещество, выбранное из группы, состоящей из активного вещества, создающего окклюзию, в частности из активного вещества, создающего внутреннюю окклюзию, или из активного вещества, создающего внешнюю окклюзию, увлажняющего активного вещества, активного вещества, снижающего боль или зуд, и их смесей.

Изобретение относится к способу получения биоразлагаемых композиционных материалов, выполненных на основе полимеров и дополнительно содержащих высокопористые алюмосиликатные микросферы, пропитанные сахарным сиропом или патокой.

Настоящее изобретение относится к биоразлагаемому полукристаллическому термопластичному мультиблочному сополимеру с разделенными фазами. Описан биоразлагаемый полукристаллический термопластичный мультиблочный сополимер с разделенными фазами, характеризующийся тем, что: a) он содержит по меньшей мере один сегмент гидролизуемого преполимера (А), причем указанный сегмент преполимера (А) получен из лактида и/или ε-капролактона, и по меньшей мере один сегмент гидролизуемого преполимера (В), причем указанный сегмент преполимера (В) представляет собой кристаллический полимер, полученный из мономеров L-лактида, D-лактида, гликолида или комбинации указанных мономеров с Mn 1000 г/моль или более; причем указанный сегмент преполимера (А) образует аморфную фазу, а сегмент преполимера (В) образует кристаллическую фазу; b) указанный мультиблочный сополимер характеризуется Тст 37°С или менее и Тпл 110-250°С в физиологических условиях; c) сегменты связаны посредством полифункционального удлинителя цепи, причем указанный полифункциональный удлинитель цепи представляет собой 1,4-бутандиизоцианат; d) сегменты случайным образом распределены по полимерной цепи; e) по меньшей мере часть сегмента преполимера (А) получена из водорастворимого полимера, причем указанный водорастворимый полимер представляет собой поли(этиленгликоль) (ПЭГ), имеющий Mn 150-5000 г/моль.

Изобретение относится к контейнеру для пищевых продуктов или напитков, содержащему полиэтилентерефталатный полимер, где указанный полимер содержит терефталатный компонент и диольный компонент, причем терефталатный компонент представляет собой терефталевую кислоту, которая полностью получена из нефти, а диольный компонент представляет собой этиленгликоль, который частично или полностью получен из по меньшей мере одного материала на основе биосырья.

Изобретение относится к области создания биоразлагаемых полимерных композиционных материалов, используемых при разделении и очистке газовых и паровых смесей различной природы, для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, для очистки сточных вод от белковых токсикантов, а также для изготовления пластмассовых изделий с регулируемыми сроками эксплуатации.

Изобретение относится к разработке способа создания биодеградируемого материала на базе первичного или вторичного полимерного сырья и может быть использовано для получения полимерных материалов, способных к ускоренному фотоокислительному старению.

Настоящее изобретение относится к способу эффективного разложения биоразлагаемой смолы. Описаны варианты способа разложения биоразлагаемой смолы.

Изобретение относится к биоразлагаемому листовому материалу со свойством газонепроницаемости. Биологически разлагаемый листовой материал в своем составе содержит наноглину и поливиниловый спирт (PVOH).

Изобретение относится к композиции для связующих слоев и к фиксирующим устройствам, в которых используется связующий слой. Связующая композиция имеет плотность от 0,850 г/см3 до 0,925 г/см3 и содержит (a) мультиблочный сополимер этилена и α-олефина, (b) повышающее клейкость вещество, (c) гомополимер этилена, имеющий плотность от 0,90 г/см3 до 0,94 г/см3, и (d) масло.

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.

Наверх