Изучение воздействия агрессивных сред на свойства биоразлагаемых материалов

Рентгенофазовый анализ образцов синтезированных соединений проводили на рентгеновском дифрактометре ДРОН-6.0 на медном Ka - излучении с длиной волны 1,54051А. Съемка велась в интервале углов 2 q - 10¸75° с заданным шагом 2° в минуту при точности измерения углов дифракции 0,005 градуса. Для уточнения параметров решетки отдельные отражения были пересняты при скорости 0,5°/мин. Время экспози

ции 1 сек.

3.8 Исследование химической стойкости полимеров

Было изучено также действие агрессивных сред на полученные образцы по ГОСТ 12020-72. В качестве агрессивных сред использовались: HCl – 10% раствор, NaOH– 10% раствор. Кроме того было изучено поведение образцов при контакте с дистиллированной водой.

3.9 Исследование поведения композиций при биоразложении в почве

Биоразложение в почве является сложным процессом, на скорость и завершенность которого влияют не только строение и свойства полимера и полимерного материала, но и окружающие условия. Из окружающих условий первостепенное влияние оказывают влажность, температура, рН –среда, свет, а также такой комплексный фактор как контакт с почвой и тип почвы. В сою очередь тип почвы – это комплекс соответствующих факторов и соответствующее сообщество микроорганизмов.

Биоразложение в почве определялось при выдерживании полученных прессованных образцов в почве на глубине 25 см, в течении 42 суток. Тип почвы: серые лесные и светло-серые лесные (наиболее распространенные на территории г.Нальчика). Предварительно были измерены почвенные характеристики: рН (водная вытяжка) = 6,5; рН (солевая вытяжка) = 6; гумус = 3,5%; емкость поглощения 25-30 мг-экв/100 г почвы.

Затем проводилось изучение реологических и деформационно-прочностных характеристик полученных композиций.

3.10 Модифицированные набухающие крахмалы (ОАО «ККЗ», КБР, Майский район, ст.Александровская)

На заводе вырабатывается три вида модифицированных крахмалов:

1. «Крахмал модифицированный для бурения».

2. «Крахмалит».

3. «Крахмал пищевой набухающий».

Получение модифицированных крахмалов проводится на вальцовых голландских сушилках, которые обогреваются паром при определенном давлении. Крахмальная суспензия определенной плотности подается на барабан вальцовой сушилки и, превратившись в клейстер, высушивается в тонком слое. Полученная пленка счищается ножом и поступает в дробильную установку, где через определенные отверстия в сетке выдувается в бункер для расфасовки в мешки.

Модифицированные крахмалы набухающие, прошедшие влаготермическую обработку, приобретают новую структуру, т.е. происходит расщепление полисахаридов крахмальных зерен.

Полученные расщепленные крахмалы обладают способностью набухать в холодной воде и полностью или частично переходить в растворимое состояние.

Технология выпуска этих трех видов модифицированных крахмалов практически одинакова, только зависит от плотности крахмальной суспензии, от химических добавок и от сетки просева.

1. «Крахмал модифицированный для бурения» - это технический крахмал. Для его получения в крахмальную суспензию 40% С.В. добавляют соль-окислитель, алюмокалиевые квасцы (KAl(SO4)2) · 12H2O, перемешивают в реакторе и подают на вальцовую сушилку. Полученная пленка направляется в дробилку с диаметром сетки 4 мм. Этот крахмал применяется, как стабилизатор глинистых растворов при бурении скважин в газовой и нефтеперерабатывающей промышленности.

2. «Крахмалит» - это также технический крахмал. Вырабатывается по той же технологии, только без добавок, но с повышенной плотностью крахмальной суспензии до 42-44% С.В. и диаметром ячейки сетки 5 мм. «Крахмалит» применяется в литейной промышленности, как формовочный материал при изготовлении паст, т.е. используется как пластификатор и удерживатель избыточной влаги формовочных смесей при работе на автоматических линиях для отливки блоков автомобильных двигателей.

3. «Крахмал пищевой набухающий» - это пищевой крахмал. Вырабатывается также без добавок, но с пониженной плотностью крахмальной суспензии до 36-38% С.В. и просевом через сито с диаметром ячейки 3 мм. Этот крахмал применяется в различной пищевой промышленности, как добавка для сгущения майонезов, кетчупов, томатных паст, повидл, мороженного и т.д., применяется для улучшения качества муки вместо клейковины (на 1 тн муки 5 кг). Этот крахмал используется для производства пудингов быстрого приготовления, для выработки безбелковых продуктов питания – хлеба, макарон и т.д. Также широко применяется для брикетирования корма; агломерации различных продуктов – порошка, руд, угля и т.д.

Качество этих трех видов модифицированных крахмалов оценивается по их способности к набуханию, влагоудержанию и стабилизирующей способности вязкости и растворимости и регламентируется техническими условиями на каждый вид продукции [30-33].

Выводы

1. В результате проведенных исследований определено влияние крахмальной компоненты на свойства биоразлагаемых композиций.

2. На основе показателя текучести расплава образцов композиций полиэтилена и крахмала установлено, что все они могут перерабатываться на традиционном для синтетических пластмасс оборудовании методом экструзии.

3. Исследовано влияние агрессивных сред на композиции. Установлено, что наиболее стабильными в отношении реологических характеристик в агрессивных средах являются композиции с 1,5, 10, 15 масс.% крахмала.

4. Выявлено, что биологическая деструкция полимерных композиций ПЭ-273 + крахмал напрямую зависит как от содержания крахмала, так и от условий среды, в которой происходит захоронение биоразлагаемых композиций.

5. С учетом всего комплекса проведенных исследований предлагается 2 рецептурных состава, способных к ускоренной биодеградации, а именно полиэтилен + 10 и 15 масс. % крахмала.

Литература

1. Иманов А.И., Мусалимов И.Н., Будницкий Ю.М., Беспалова Т.А., Ганиева Н.В. Композиционный материал строительного назначения на основе ПЭВП /

Пласт. массы, 1992, №4, с.19-20.

2. Химическая стойкость наполненных полимеров. / М:, Химическая промышленность, Серия Пластические массы и синтетические смолы., обзор., 1980 г.

3. Зуев Ю.С. Разрушение полимеров под действием агрессивных сред / М.:, «Химия», 1972 г.

4. Шембель Н.Л., Чеботарь А.М., Сагалаев Г.В. – В сб.: Наполнители полимерных материалов. М.:, «Знание», 1977 г., с.87-91.

5. Липатов Ю.С. Модификация свойств полимеров и полимерных материалов / Киев, «Наукова думка», 1965 г., с.56-62.

6. Ионченков А.Н., Гилимъянов Ф.Г., Музыкантова А.И. - В сб.: Наполнители полимерных материалов. М.:, «Знание», 1977 г., с.13.

7. Злобина В.А., Немчинова О.А. / «Химия и химическая технология», 1974 г., №7, с.145-148.

8. Полуянович В.Я., Ревяко М.М. - В сб.: Наполнители полимерных материалов. М.:, «Знание», 1977 г.

9. Тугов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров / Уч.пособие для вузов.- М.: Химия, 1989 г., 432 с.

10. Васнев В.А. Биоразлагаемые полимеры // Высокомолек. Соед. Б. 1997. Т.39, №12. c. 2073-2086.

 Скачать реферат