В производстве биоразлагаемой упаковки наиб распространение получили полисахариды. Под воздействием микроэлементов, воды, солнца, почвы они разлагаются на СО2 и Н2О. Известны
упаковочные материалы на основе крахмала, кукурузы, гороха, пшеницы и др.
В чистом виде крахмал очень трудно
перерабатывается в изделия, поэтому его используют вместе с пластификаторами.
Пластификация крахмала происходит при одновременном возд температуры и механических повреждений. Значительно изменяются его физические и механические свойства. Пластификаторами являются мочевина и полиэтилен гликоль
Биоразлагаемые пленки получают из водных растворов крахмала и натуральных солей карбоксиметилцеллюлозы
Смесь хитина и хитазана = перспективный
полимерный материал для производства
сырьё
Компост
Производств о тары и упаковки
Производств
о
полилактидо
в
ферментаци
я
Молочнокислые
бактерии
Молочная
кислота
Производств о лактидов
Полилактид
oПолимер молочной кислоты
oМб получен синтетическим способом и ферментативным (из сахаросодержащих отходов)
oПолучают гидролизом 2-хлорпропионовой ки-ты и её солей с послед обработкой эфиров.
oПолучают полимеризацией оптически активного лактида в растворе при t = 150
oУпаковка из полилактида полностью разрушается за 45 дней в усл пром компостирования
oВ качестве сырья используют картофель, зерно
12
ПРИЕМУЩЕСТВА ПЕРЕД ПОЛИЛАКТИДАМИ
ПГА получают методом прямой ферментации (производство не требует выполнения техн этапов)
Сырьём явл не только сахара, но и орг ки-ты, спирты, продукты гидролиза раст сырья, смесь СО2 и Н2
Свойствами ПГА можно управлять (меняя состав пит среды в процессе ферментации)
Свойства: кристалличность, мех прочность, темп характеристики и скорость биоразложения
Полигидроксиалконоаты
(ПГА)
o Производные полиоксимасляной ки-ты |
|
|
o Способ получения (биотех): |
|
|
|
культивирование продуцентов в жидко- |
|
|
пит среде при постоянной аэрации и |
|
|
перемешивании, при избытке |
|
|
углеродного субстрата в среде и при |
|
|
несбалансированном росте (те когда |
|
|
процесс синтеза осн клеток |
|
|
макромолекул ограничен каким-либо |
|
|
компонентом субстрата) |
|
o Продуценты: водородоксил бактерии, |
|
|
|
псевдаманады, метилотрофы |
|
o ПГА обр в клет цитоплазме в виде гранул |
|
|
|
(кол-во и размер которых зависит от |
|
|
общего содержания полимера в клетке) |
13 |
o |
Наиб перпективный полимер этой группы: |
|
|
бутират |
|
Сфера применения
Упаковочные материалы
Косметология
Сельхоз
Производство: игрушек, спорт инвентаря, клея, наполнителей, стабилиз краски Расплавленным ПГА матируют бумагу
В медецине
Полигидроксиалконоаты
(ПГА)
Полигидроксибутират
oВ чистом виде хрупкий и малоустойчив к растяжению, поэтому его переработка затруднена
oВ полимере кроме доминирующей гидроксимасляной кис-ты нашли гидроксивалерьяновую.
oДоказали, что гидроксивалерьяновая ки- та оказывает сущ воздействие на хар-ки полимера (делает его более эластичным, упругим, удобным для переработки.
Способность ПГА к биоразложению – определяющая способность, на которой осн его широкое применение, как в чистом виде, так и в виде комп смесей и сополимеров на его осн. Поэтому изделия изготовленные из ПГА экочистые и не требуют спец утилизации
14
Синтетическ
ие
биоразлагае
мые
полимеры
15
Полиэтилен
Получение
» Полимеризацией этилена
» Первоначально полиэтилен производится |
|||
в гранулах от 2 до 5 мм, окончательную |
|||
форму он приобретает в процессе |
|||
термической обработки на специальном |
|||
оборудовании. |
|
|
|
» Каждый вид полэтилена получают |
|||
различными способами |
|
||
Вид/хар- |
тем |
давлен |
катализатор |
ка |
п |
ие |
|
Низкой |
200- |
150-300 |
Инициатор: О2 |
плотност |
260 |
МПа |
или |
и |
|
|
органический |
|
|
|
пероксид |
Средней |
100- |
2-3 МПа |
Циглера-Натта |
плотност |
120 |
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
Свойства и применение
o белый цвет, непрозрачен в толстом |
|
слое, тонкие листы прозрачны и |
|
бесцветны, |
|
o не имеет запаха |
|
o имеет небольшой вес и различную |
|
плотность |
|
o не чувствителен к удару, является |
|
амортизатором |
|
o характеризуется абсолютной |
|
водонепроницаемостью. |
|
o морозостойкий |
|
Пленки, пакеты |
|
Медицинские шприцы |
|
Трубы водоснабжения |
|
Изоляция проводов |
|
Ёмкости для хранения агрессивных |
|
сред |
|
И многое другое |
16 |
Поливинилхлорид
Получение
»Полимеризация винилхлорида
»Во всех случаях получения ПВХ О2 оказывает отрицательное влияние на ход полимеризации и свойства полимера. Наличие О2 в системе обуславливает индукционный период процесса полимеризации, уменьшение скорости процесса, понижение средней молекулярной массы ПВХ, появление разветвлѐнности, уменьшение термостабильности ПВХ, ухудшение его совместимости с пластификаторами. Поэтому содержание О2 выше 0,0005-0,001 % (по отношению к винилхлориду) нежелательно.
17
18