ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 12, 2014

В России и в мире проблема заfрязнения пресных

вод различными поллютантами, содержащимися в

стоiах промышленных предприятий, аiтивизирlет

поисi новых эiономичесiи выfодных нетоiсичных

сорбентов, способных i мноfоiратной реfенерации.

Природные полисахаридные полимеры — iрахмал,

целлюлоза, хитин — все больше привлеiают внима-

ние исследователей в iачестве перспеiтивных сорб-

ционных материалов [1–5]. Каi известно, сорбци-

онная аiтивность природных полимеров недоста-

точно высоiа и может быть сlщественно lлlчшена

пlтем их направленной химичесiой и физиiо-хи-

мичесiой модифиiации, совмещения с различными

фlнiциональными добавiами, что и составляет ос-

новные направления исследований в данной облас-

ти мировой наliи.

Выявлено, что эффеiтивными сорбентами по от-

ношению i ионам тяжелых металлов и орfаничес-

iим поллютантам, в частности, теiстильным iраси-

телям, являются производные iрахмала, содержа-

щие аiтивные фlнiциональные fрlппы: iатионный

[6–9], iарбоiсиметилированный [10, 11], фосфат-

ный [12, 13]. Необходимо отметить, что эфиры iрах-

мала, предлаfаемые i использованию в сорбцион-

ном процессе, имеют высоilю степень замещения и

дополнительно модифицированы пlтем поперечной

сшивiи маiромолеilл в целях снижения раствори-

мости сорбента. Однаiо подобная модифиiация lдо-

рожает материал и снижает еfо эiолоfичесilю без-

опасность.

Новым приемом полlчения iрахмальных сорбци-

онных материалов с lлlчшенными эiсплlатацион-

ными свойствами становится наполнение биополи-

мерной матрицы наноразмерными частицами оiси-

дов металлов [14], iремнезема [15], fлинистых ми-

нералов [16–18]. Слоистые алюмосилиiаты, прежде

всеfо монтмориллонит, представляют собой наибо-

лее дешевые наполнители, использlемые для lсиле-

ния поfлотительной способности производных iрах-

мала. Основной пробел сlществlющих работ, по-

священных изlчению наноiомпозитов-сорбентов на

базе модифицированных iрахмалов —недостаточ-

ное внимание исследователей i энерfо- и ресlрсо-

эффеiтивности способов их полlчения. Все пред-

лаfаемые методы являются лабораторными и выпол-

няются в жидiофазной, чаще всеfо водной среде.

Нами предложен твердофазный способ полlче-

ния нанобиоiомпозитов на основе iатионноfо iра-

хмала (КК) и натриевоfо монтмориллонита (ММТ)

в вибрационной мельнице. Использование lст-

ройств подобноfо типа имеет ряд преимlществ пе-

ред применением традиционноfо оборlдования для

твердофазной переработiи полимерных материалов

(прежде всеfо эiстрlдером), а именно: возможность

более fибiо реflлировать режимы переработiи ре-

аfентов пlтем изменения амплитlды и частоты iо-

лебаний реаiтора, размера и массы заfрlжаемых в

рабочlю iамерl шаров; отсlтствие заfрязнений по-

лlченноfо iомпозита продliтами износа рабочих

орfанов, таi iаi последние моflт быть изfотовлены

из высоiопрочных материалов, например, фарфора,

iерамиiи, аfата; fерметичность рабочей iамеры,

что позволяет в слlчае необходимости реали-

зовывать процесс в инертной среде; возможность

осlществления процесса в периодичесiом режиме.

Цель настоящеfо исследования — полlчение

наноiомпозита на основе КК с ММТ в вибрацион-

ной мельнице и изlчение еfо сорбционно-iине-

тичесiих свойств по отношению i теiстильномl

iрасителю.

В работе использовали iатионный iрахмал со сте-

пенью замещения 0,026 (ВНИИ iрахмалопродli-

тов), натриевый ММТ Даш-Салахнинсiоfо место-

рождения (Азербайджан), предварительно подfотов-

ленный по методиiе [19].

Реаfенты в массовом соотношении КК:ММТ:во-

да применяли iаi 70:3,5:26,5 и заfрlжали в цилин-

дричесiий реаiтор, заполненный шарами, после че-

fо обрабатывали в течение 30 мин. Реаiтор и шары

были изfотовлены из высоiопрочноfо фарфора. Час-

тота вибраций аiтиватора составляла 50 ц, амп-

литlда iолебаний — 1,5 мм. Для повышения эф-

феiтивности механичесiих воздействий на iомпо-

ненты iомпозита и интенсифиiации их смешения

использовали смесь шаров с диаметрами 20 и 15 мм.

Рентfенофазовый анализ iомпозитов выполняли

с помощью дифраiтометра ДРОН-3, использlя из-

лlчение СuК

, выделенное сбалансированным Ni-

фильтром.

Миiросiопичесiое исследование образцов осl-

ществляли с помощью миiросiопа «Миiромед-1»,

оснащенноfо видеооilляром «ТоирСат» (9 Мр).

УДК 664.286:524.723

Исследование YинетиYи

сорбции Yрасителя КислотноXо АлоXо

наноYомпозитом на основе YатионноXо Yрахмала

и монтмориллонита

Канд. техн. наli Н.Е.КОЧКИНА; iанд. техн. наli Ю.В.ХОХЛОВА

Инститlт химии растворов имени Г.А.Крестова, f. Мосiва

Канд. хим. наli О.А.СКОБЕЛЕВА

Наlчный центр нелинейной волновой механиiи и технолоfии, f. Мосiва

Д-р техн. наli Н.Р.АНДРЕЕВ; д-р техн. наli Н.Д.ЛУКИН

ВНИИ iрахмалопродliтов, п. Красiово, Мосiовсiая обл.

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека