ЭлБиб

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

7/2009

ХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ТЕМА НОМЕРА

Биоразлагаемые

термопластичные композиции

на основе смеси сельхозсырья

и полимера

Ключевые слова:

биоразлагаемые

пластики; крахмал; ржаная мука; тер'

мопластичные композиции.

В мире производят около 200 млн т в

год пластмасс с ежегодным приростом

объемов 8–10 %. Все они со временем

переходят в отходы.

Последние 10 лет ведутся глобаль'

ные работы по созданию нового класса

биоразлагаемых компостируемых пла'

стиков, не приносящих вред окружаю'

щей среде и здоровью человека. Под

биоразлагаемыми пластиками следует

понимать пластики, разлагаемые

микроорганизмами (бактериями, гри'

бами) под действием СО

и воды при

компостировании. Биоразлагаемые

пластики могут быть получены на осно'

ве как природных, так и синтетических

полимеров и их смесей. Биоразлагае'

мые пластики могут быть полностью и

частично разлагаемые.

Весьма эффективный и распростра'

ненный способ придания биологичес'

кой разрушаемости синтетическим по'

лимерам – введение в полимерную

композицию различных крахмалов [1, 2,

3, 4]. Так, биологически разрушаемые

полимеры могут быть в композицион'

ных образованиях как из совместимых,

так и несовместимых составляющих.

Необходимое условие при этом – нали'

чие полимера, способного к иницииро'

ванию процесса деструкции компонен'

тов композиции в природных условиях.

Учитывая вышесказанное, представ'

ляло интерес создание термопластич'

ных композиций на основе синтетичес'

кого полимера: сополимера этилена и

винилацетата (СЭВА) и таких наполни'

телей, как крахмал и ржаная мука. В

задачу исследования входило изуче'

ние концентрационной зависимости

реологических свойств композиции

СЭВА – крахмал; СЭВА – ржаная мука с

целью определения условий их пере'

работки в требуемые изделия, провер'

ки их эксплуатационных свойств и изу'

чения динамики биоразлагаемости.

В качестве объектов исследования

использовали сополимер этилена и ви'

нилацетата (СЭВА) с содержанием ви'

нилацетатного компонента 5–30 мас'

совых долей, плотностью 0,928–0,945

г/см

Наполнителями служили: кукуруз'

ный крахмал с влажностью 11,5 %, со'

держанием амилозы 29 %, плотностью

1595 кг/м

, зерна круглой формы со

средним размером 15 мкм; ржаная

мука с влажностью 15 %, содержанием

белков 8,9 г, жиров 1,7 г, углеводов

61,8 г.

Количество наполнителя в компози'

ции варьировалось от 0 до 70 %. Пре'

дельно возможное введение крахмала

или ржаной муки в композицию уста'

УДК 678.552

С.В. Краус

, д'р техн. наук

ВНИИ крахмалопродуктов

А.Л.Пешехонова

, канд. техн. наук,

О.А. Сдобникова

канд. техн. наук,

Л.Г. Самойлова,

Т.В. Иванова

канд. техн. наук

Московский государственный университет прикладной биотехнологии

навливали исходя из условий сохране'

ния формуемости материала.

Наполненные композиции получали

методом механического смешения в

скоростном турбосмесителе при темпе'

ратуре 273 °К в течение 8 мин. Полу'

ченную смесь гомогенизировали в эк'

струдере'пластикаторе при температу'

ре расплава по зонам экструдера

363…373…393 °К, что обеспечивало дос'

таточно равномерное распределение

наполнителя в полимерной матрице.

Гомогенизацию композиции осуще'

ствляли в две стадии: в смесителе при

температуре 293…323 °К в течение 10–

15 мин, затем в экструдере'пластикато'

ре при температуре 343…393 °К (для

композиций различного состава и ско'

рости сдвига 10

–10

Реологические свойства композиции

оценивали методом капиллярной вис'

козиметрии на приборе «ИИРТ'М2» в

диапазоне скоростей сдвига 10

–10

в изотермических условиях.

Перерабатываемость композиций

характеризовали величиной показате'

ля текучести расплава (ПТР). По этому

показателю проводили первичную

оценку вязкости создаваемых компо'

зиций в лабораторных условиях. Проб'

ную переработку полученных компози'

ций осуществляли на лабораторном

мини'экструдере при температуре

363…403 °К.

Механические свойства образцов

определяли на испытательной машине

«Инстрон» по ГОСТ 14236–81 при тем'

пературе 273 °К, скорости деформиро'

вания 10

–2

м/ч на образцах с парамет'

ремилоП

,АВЭС

%.сам

,ьлетинлопаН

%.сам

'епмеТ

арутар

'атыпси

С°,йин

еиксечиголонхеТ

ыртемарап

илетазакопеынноицатаулпскЭ

'харк

лам

'укук

йынзур

яанажр

акум

ьлетазакоп

итсечукет

,авалпсар

ним01/г

яанвиткеффэ

ьтсокзяв

,авалпсар

01•с•аП

мс/гк,

ямерВ

'атаулпскэ

йонноиц

,итсовичйотсу

*тус

'обарямерВ

итсонбосопсот

хяиволсувалаиретам

ыдерсйонвиссерга

**тус,йокзургандоп

'охси

яанд

елсоп

.пмок

ымя

'охси

яанд

елсоп

.пмок

ымя

001

021

3,2

002

081

004

021

9,6

071

031

003

021

5,3

5,32

051

021

3,6

061

011

002

021

4,2

3,82

001

иогоротокеинечетв,ямерв–итсовичйотсуйонноицатаулпскэямерВ*

ткатнокирпавтсйовсеиксьлетибертопеыннадазтеянархосеиледз

инечетв,ямерв–итсонбосопсотобарямерв**;имадерсимынвиссергас

меивтсйеддопястеашурзаренлаиретамогоротоке

.йинежярпанхынноицамрофед'онрутарепмет

Электронная Научная С льскоХозяйственная Библиотека