[go: up one dir, main page]

RU2537009C2 - Biodegradable thermoplastic composition based on cellulose diacetate - Google Patents

Biodegradable thermoplastic composition based on cellulose diacetate Download PDF

Info

Publication number
RU2537009C2
RU2537009C2 RU2013114931/05A RU2013114931A RU2537009C2 RU 2537009 C2 RU2537009 C2 RU 2537009C2 RU 2013114931/05 A RU2013114931/05 A RU 2013114931/05A RU 2013114931 A RU2013114931 A RU 2013114931A RU 2537009 C2 RU2537009 C2 RU 2537009C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cellulose diacetate
bone
filler
composition
thermoplastic composition
Prior art date
Application number
RU2013114931/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013114931A (en
Inventor
Ольга Алексеевна Сдобникова
Лидия Галактионова Самойлова
Алла Васильевна Федотова
Игорь Михайлович Тамбовцев
Михаил Борисович Зянкин
Владимир Алексеевич Панкратов
Наталья Сергеевна Шмакова
Галина Газизовна Абдрашитова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования и науки Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования и науки Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования и науки Российской Федерации
Priority to RU2013114931/05A priority Critical patent/RU2537009C2/en
Publication of RU2013114931A publication Critical patent/RU2013114931A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537009C2 publication Critical patent/RU2537009C2/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a biodegradable thermoplastic composition, applied in the production of films and various thermally moulded products in the form of consumer containers. The composition contains cellulose diacetate, filler, represented by the bone tissue, a non-ionogenic surface-active substance - syntanol and a cationic surface-active substance - quaternary ammonium compounds as technological additives.
EFFECT: obtained composition possesses good rheological characteristics and biodegrades under an impact of light, moisture, soil microflora.
2 cl, 2 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к получению термопластичных композиций на основе пластифицированного диацетата целлюлозы, применяемого для переработки в различную термоформованную тару, в том числе для контакта с пищевыми продуктами.The present invention relates to the production of thermoplastic compositions based on plasticized cellulose diacetate used for processing into various thermoformed containers, including for contact with food products.

Задачей изобретения является создание экологически безопасных эфироцеллюлозных пластиков (диацетат целлюлозы) с различным сроком службы, а именно с достаточной эксплуатационной устойчивостью в различных условиях эксплуатации, при естественном старении, и легко разлагаемых (биодеградируемых) при утилизации вышедших из употребления изделий.The objective of the invention is the creation of environmentally friendly ether-cellulose plastics (cellulose diacetate) with different service life, namely with sufficient operational stability under various operating conditions, during natural aging, and easily degradable (biodegradable) when disposing of obsolete products.

Использование биодеградируемых полимерных материалов для получения изделий массового потребления должно явиться основным направлением сокращения качества твердого мусора, так как будет обеспечивать их быстрое разложение под воздействием тепла, влаги, света и микроорганизмов.The use of biodegradable polymer materials for the production of consumer goods should be the main direction of reducing the quality of solid waste, as it will ensure their rapid decomposition under the influence of heat, moisture, light and microorganisms.

В России промышленное развитие биоразлагаемых полимерных материалов на основе растительного сырья находится на начальном этапе, тогда как в Западной Европе и США создание таких материалов получило широкое применение.In Russia, the industrial development of biodegradable polymer materials based on plant materials is at the initial stage, while in Western Europe and the USA the creation of such materials has been widely used.

В Италии фирма Novamont выпускает биоразлагаемый материал Nator-Bi. В его состав входит полиамид, смешанный с окисляющимися гидрофильными соединениями, имеющими низкую молекулярную массу. Под действием микроорганизмов окружающей среды материал распадается на мономеры и полное разрушение происходит в течение нескольких месяцев. Материал легко перерабатывается на оборудовании и применяется для изготовления одноразовой посуды, медицинских изделий, хирургического инструмента (Тара и упаковка, контейнеры. Экспресс-информация. ВИНИТИ, М., 1991, №45, с.8. Упаковочные материалы, подвергаемые биоразложению).In Italy, Novamont launches Nator-Bi biodegradable material. It includes polyamide mixed with oxidizing hydrophilic compounds having a low molecular weight. Under the influence of environmental microorganisms, the material decomposes into monomers and complete destruction occurs within a few months. The material is easily processed on equipment and is used for the manufacture of disposable tableware, medical devices, and surgical instruments (containers and packaging, containers. Express information. VINITI, M., 1991, No. 45, p. 8. Packaging materials subjected to biodegradation).

Фирма Wamer-Zamrert (США) выпускает материал на основе амидных соединений. Его используют для изготовления коробок, для упаковки яиц, подгузников, оберточных пленок, косметических принадлежностей. (Тара и упаковка, контейнеры. Экспресс-информация. ВИНИТИ, М., 1992, №43, с.5-9. Упаковочные материалы, подвергаемые биоразложению).The company Wamer-Zamrert (USA) produces material based on amide compounds. It is used for making boxes, for packing eggs, diapers, wrapping films, and cosmetic accessories. (Container and packaging, containers. Express information. VINITI, M., 1992, No. 43, p.5-9. Packaging materials subjected to biodegradation).

В Швейцарии разработан материал Flunteraplast на основе амидных соединений с добавлением полиэтилена (20-50%). Этот материал подвергается неполному разложению, имеет повышенную чувствительность к влаге. Разлагается на 90% в течение 42 дней (Тара и упаковка, контейнеры. Экспресс-информация. ВИНИТИ, М., 1992, №47, с.5-9. Упаковочные материалы, подвергаемые биоразложению).In Switzerland, Flunteraplast based on amide compounds with the addition of polyethylene (20-50%) has been developed. This material undergoes incomplete decomposition, has an increased sensitivity to moisture. It decomposes by 90% within 42 days (Container and packaging, containers. Express information. VINITI, M., 1992, No. 47, pp. 5-9. Packaging materials that are biodegradable).

Фирма Tubize Plastics (Франция) выпустила 2 материала:Tubize Plastics (France) released 2 materials:

- Biopac, который изготавливается из веществ растительного происхождения, в основе которых ацетаты целлюлозы с пластификаторами - добавками, ускоряющими разложение. Разложение на 50% происходит в течение 6-12 месяцев. Используется для упаковки бытовых электроприборов;- Biopac, which is made from substances of plant origin, based on cellulose acetates with plasticizers - additives that accelerate decomposition. 50% decomposition occurs within 6-12 months. Used for packaging household appliances;

- Biocell 163 на основе ацетата целлюлозы. После погружения в воду материал начинает ее впитывать и через 6 мес. 40% материала разлагается, превращаясь в углекислый газ и воду. Полное разрушение происходит за 18 мес.(Тара и упаковка, контейнеры. Экспресс-информация. ВИНИТИ, М., 1992, №4, с.6-8. Новые биоразлагаемые полимерные материалы упаковочного назначения).- Biocell 163 based on cellulose acetate. After immersion in water, the material begins to absorb it and after 6 months. 40% of the material decomposes, turning into carbon dioxide and water. Complete destruction takes place within 18 months (Container and packaging, containers. Express information. VINITI, M., 1992, No. 4, pp. 6-8. New biodegradable polymer materials for packaging purposes).

На рынке существует новый материал, выпущенный фирмой Union Carbide (США), на основе капролактама под торговым названием Tone. Он хорошо совмещается с другими термопластами. Биоразрушение наблюдается в течение 6 мес. (Тара и упаковка, контейнеры. Экспресс-информация. ВИНИТИ, М., 1992, №43, с.5-9. Упаковочные материалы, подвергаемые биоразложению).There is a new material on the market, released by Union Carbide (USA), based on caprolactam under the trade name Tone. It combines well with other thermoplastics. Biodestruction is observed within 6 months. (Container and packaging, containers. Express information. VINITI, M., 1992, No. 43, p.5-9. Packaging materials subjected to biodegradation).

Фирма Citibag inq. (США) выпускает биоразлагаемые полимерные мешки для сбора городского мусора; полимерная пленка для изготовления таких мешков получается на основе полиэтилена низкой плотности и поликапролактона (5-20%) с добавкой подходящего катализатора биодеструкции. Преимуществом является возможность закапывать бытовой мусор в компостные ямы непосредственно в мешках.Citibag inq. (USA) produces biodegradable polymer bags for collecting urban waste; the polymer film for the manufacture of such bags is obtained on the basis of low density polyethylene and polycaprolactone (5-20%) with the addition of a suitable biodegradation catalyst. The advantage is the ability to dig household garbage into compost pits directly in bags.

Серийный выпуск саморазлагающихся полимерных пленок осуществляется фирмой США, Канады под торговыми наименованиями Polyclean, Ecostar, Ampacet. Основой для этих пленок является полиэтилен низкой плотности. (Тара и упаковка, контейнеры. Экспресс-информация. ВИНИТИ, М., 1992 №9, №15, 1991 №33. Упаковочные материалы, подвергаемые биоразложению).Serial production of self-degradable polymer films is carried out by the company of the USA, Canada under the trade names Polyclean, Ecostar, Ampacet. The basis for these films is low density polyethylene. (Container and packaging, containers. Express information. VINITI, M., 1992 No. 9, No. 15, 1991 No. 33. Biodegradable packaging materials).

Однако во всех известных случаях в качестве полимерной основы использованы полиолефины. Кроме того, полимеры с регулируемым сроком службы содержат в своем составе специальные добавки, обеспечивающие фоторазрушаемость, которые токсичны и способны загрязнять окружающую среду.However, in all known cases, polyolefins are used as the polymer base. In addition, polymers with a controlled service life contain special additives that provide photodegradability, which are toxic and can pollute the environment.

Указанных недостатков лишена предлагаемая биологически разрушаемая термопластичная композиция на основе диацетата целлюлозы, т.к. все используемые в композиции компоненты биологически инертны.The proposed biologically degradable thermoplastic composition based on cellulose diacetate is deprived of these disadvantages, because all components used in the composition are biologically inert.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является биологически разрушаемая термопластичная композиция на основе сложных эфиров целлюлозы (патент №2174132, Cl, C08L 1/12, 3/02, C08K 5/00, опубл. 23.06.2000 г.).The closest in technical essence and the achieved result to the present invention is a biodegradable thermoplastic composition based on cellulose esters (patent No. 2174132, Cl, C08L 1/12, 3/02, C08K 5/00, publ. 23.06.2000,) .

Композиция в своем составе содержит в массовых частях:The composition in its composition contains in mass parts:

диацетат целлюлозыcellulose diacetate 30 мас.ч.30 parts by weight пластификатор - триацетинplasticizer - triacetin 30 мас.ч.30 parts by weight наполнитель - крахмалfiller - starch 10…50 мас.ч.10 ... 50 parts by weight наполнитель - лигнин гидролизныйfiller - hydrolysis lignin 10…20 мас.ч10 ... 20 parts by weight

Цель изобретения - создание термоформуемой композиции на основе пластифицированного диацетата целлюлозы, изделия из которого биологически разрушаются под действием природных факторов. Это достигается тем, что композиция включает диацетат целлюлозы 29,8-59,8 мас.% (с содержанием ацетатных групп 56,4%), пластификатор триацетин и дополнительно содержит в качестве активного наполнителя костную ткань.The purpose of the invention is the creation of a thermoformable composition based on plasticized cellulose diacetate, products from which are biologically destroyed by natural factors. This is achieved by the fact that the composition includes cellulose diacetate 29.8-59.8 wt.% (With the content of acetate groups 56.4%), a plasticizer triacetin and additionally contains bone tissue as an active filler.

По сравнению с прототипом в предлагаемой термопластичной композиции используется активный наполнитель - костная ткань, как материал, который поедается микроорганизмами почвы и способствует механическому разрушению изделия за счет разрыхления структуры полимера. Это качество приводит к лучшему проникновению молекул воды (набуханию) и микроорганизмов в структуру материала, полученного из предлагаемой композиции. Количество вводимой костной ткани оказывает влияние на скорость набухания материала. Таким образом, разрабатываемый материал обладает регулируемым сроком службы, что позволяет прогнозировать срок биоразложения и выбирать области его применения.Compared with the prototype, the proposed thermoplastic composition uses an active filler - bone tissue, as a material that is eaten by soil microorganisms and contributes to the mechanical destruction of the product due to loosening of the polymer structure. This quality leads to better penetration of water molecules (swelling) and microorganisms in the structure of the material obtained from the proposed composition. The amount of bone tissue introduced has an effect on the swelling rate of the material. Thus, the developed material has an adjustable service life, which allows us to predict the biodegradation period and choose its application.

Выбор оптимальных соотношений полимера (диацетата целлюлозы), пластификатора (триацетин), наполнителя (костной ткани) и технологических добавок обусловлен следующим.The choice of the optimal ratios of the polymer (cellulose diacetate), plasticizer (triacetin), filler (bone tissue) and technological additives is due to the following.

Согласно изобретению, в качестве органического наполнителя, оптимизирующего процесс биологического разрушения конечных изделий, изготовленных из наполненных композиций «диацетат целлюлозы-триацетин», используют костную ткань (кость нативную молотую, мясокостную, рыбную, костную муку 10,0-40,0 мас.%), однако предпочтение отдается кости нативной молотой.According to the invention, bone tissue (native ground, meat, bone, fish, bone meal 10.0-40.0 wt.%) Is used as an organic filler that optimizes the biological destruction process of final products made from filled cellulose diacetate-triacetin compositions. ), however, preference is given to bones with a native hammer.

В этом случае из наполненных композиций получаются изделия, достаточно эффективно биологически разрушаемые под действием света, влаги и микрофлоры почвы. Полимерное связующее, представляющее собой высококонцентрированный раствор диацетата целлюлозы в триацетине, играет роль дисперсионной среды.In this case, from filled compositions, products are obtained that are quite biologically destructible under the action of light, moisture, and soil microflora. The polymer binder, which is a highly concentrated solution of cellulose diacetate in triacetin, plays the role of a dispersion medium.

Используемая для наполнения костная мука имеет следующие физические характеристики: по внешнему виду мука должна быть сыпучей, без плотных комков или гранул диаметром не более 12,7 мм, длиной не более двух диаметров и крошимостью не более 15%.The bone meal used for filling has the following physical characteristics: in appearance, the flour should be free-flowing, without dense lumps or granules with a diameter of not more than 12.7 mm, a length of not more than two diameters and crumbling not more than 15%.

Кормовая (мясокостная, рыбная) мука - это непищевое сырье, получаемое при переработке скота на предприятиях мясной промышленности. Кормовая мука предназначена для производства сухих животных кормов.Feed (meat and bone, fish) flour is a non-food raw material obtained during the processing of cattle at the enterprises of the meat industry. Feed flour is intended for the production of dry animal feed.

На предприятиях мясной промышленности из отходов производства вырабатывают высокобелковые корма: мясокостную, костную, муку из гидролизованного пера.At the enterprises of the meat industry, high-protein feed is produced from production wastes: meat and bone, bone, and flour from hydrolyzed feathers.

Измельчение и просеивание кормовой муки осуществляется на установках для измельчения (дробления), обеспечивающих получение порошкообразного сухого продукта без плотных комков, не рассыпающихся при надавливании. Частицы должны проходить через сито с отверстиями диаметром 3 мм. Содержание частиц диаметром до 5 мм должно составлять не более 5%. Качество кормовой муки животного происхождения должно удовлетворять требованиям ГОСТ 17536-82.Grinding and sifting of fodder flour is carried out in installations for grinding (crushing), providing a powdered dry product without dense lumps that do not crumble when pressed. Particles must pass through a sieve with holes with a diameter of 3 mm. The content of particles with a diameter of up to 5 mm should be no more than 5%. The quality of animal feed meal must meet the requirements of GOST 17536-82.

Крупность помола (для рассыпной муки) в соответствии с государственным стандартом должна быть такой, чтобы после просеивания сквозь сито с отверстиями диаметром 3 мм остаток на сите (диаметр частиц до 5 мм) не превышал 5%. Вырабатываемая кормовая мука должна иметь специфический, но не гнилостный и не затхлый запах.The grinding size (for loose flour) in accordance with the state standard should be such that after sifting through a sieve with holes with a diameter of 3 mm, the residue on the sieve (particle diameter up to 5 mm) does not exceed 5%. The produced fodder flour should have a specific, but not putrid and not musty smell.

Костная ткань (кость нативная молотая) представляет собой особую форму соединительной ткани с обызвествленным межклеточным веществом. Она является живой тканью, в которой происходит постоянное внутреннее разрушение и обновление биохимических структурных компонентов.Bone tissue (native ground bone) is a special form of connective tissue with calcified intercellular substance. It is a living tissue in which there is a constant internal destruction and updating of biochemical structural components.

Межклеточное вещество костной ткани состоит из коллагеновых волокон, неорганических солей и связующего. Коллагеновые волокна составляют (по массе) от 84 до 96% общего содержания органических веществ. Остальная часть представляет собой связующее (цементирующее) вещество, которое в основном состоит из мукополисахаридов. Связанная в костной ткани вода находится в соединении с органическими наполнителями. Неорганические вещества кости - это, главным образом, разные соли кальция. Так, свежая костная ткань содержит 60% Са3(PO4)2; 5,9% СаСО3 и 1,4% Mg(PO4)2 The intercellular substance of bone tissue consists of collagen fibers, inorganic salts and a binder. Collagen fibers comprise (by weight) 84 to 96% of the total organic matter content. The rest is a binder (cementitious) substance, which mainly consists of mucopolysaccharides. Water bound in bone tissue is combined with organic fillers. Inorganic substances of bone are mainly different calcium salts. So, fresh bone tissue contains 60% Ca 3 (PO 4 ) 2 ; 5.9% CaCO 3 and 1.4% Mg (PO 4 ) 2

Измельчение нативной кости осуществлялось на установке, режущим инструментом которой является червячная фреза (патент на полезную модель №111462 от 31.12.2010 г.). После измельчения на данной установке костный порошок имеет размер частиц 80-250 мкм. Эта фракция далее измельчается ультразвуком (100 Вт) в течение 5 минут и достигает размера 8-20 мкм. The grinding of the native bone was carried out on the installation, the cutting tool of which is a worm cutter (patent for utility model No. 111462 dated 12/31/2010). After grinding in this installation, bone powder has a particle size of 80-250 microns. This fraction is then crushed by ultrasound (100 W) for 5 minutes and reaches a size of 8-20 microns.

Поверхностно-активное вещество выбиралось по принципу необходимости создания гетерогенной системы с заданными величинами ее эффективной вязкости в выбранном температурном интервале переработки. Поверхностно-активное вещество выбиралось из катионных ПАВ (КПАВ) - это четвертичные аммониевые соединения типа галогенидов, число агрегаций - 169; мицеллярная масса - 62000; ККМ, мМ - 0,92. Данное КПАВ использовалось в композиции для улучшения совместимости ингредиентов и достижения высокой степени гомогенизации.The surfactant was selected according to the principle of the need to create a heterogeneous system with specified values of its effective viscosity in the selected processing temperature range. The surfactant was selected from cationic surfactants (CAS) - these are quaternary ammonium compounds of the type of halides, the number of aggregations is 169; micellar mass - 62000; KKM, mM - 0.92. This surfactant was used in the composition to improve the compatibility of the ingredients and achieve a high degree of homogenization.

Поверхностно-активное вещество (НПАВ) - синтанол (АЛМ-2), общая формула: R-O(CH2CH2O)nH, где n=2, R - алкильный остаток, содержащий в основном (12…14) атомов углерода. Число агрегаций - 140, мицеллярная масса - 90000, ККМ, мМ - 0,24. Данное НПАВ использовалось в композиции в качестве инициатора биоразложения.The surface-active substance (nonionic surfactant) is syntanol (ALM-2), the general formula is: RO (CH 2 CH 2 O) n H, where n = 2, R is an alkyl residue containing mainly (12 ... 14) carbon atoms. The number of aggregations is 140, the micellar mass is 90,000, CMC, mM is 0.24. This nonionic surfactant was used in the composition as an initiator of biodegradation.

Химические свойства поверхности наполнителя, как правило, определяют процессы, протекающие на границе раздела «полимер-наполнитель». Выбранные наполнитель и полимер имеют поверхностно-активные центры, способные образовывать водородные связи. Адгезионное взаимодействие на границе раздела «полимер-наполнитель» представляет собой адсорбционное взаимодействие двух тел, т.е. адсорбции полимерного связующего на поверхности дисперсионной фазы наполнителя. Согласно изобретению, соотношение компонентов в системе является оптимальным, т.к. при таком соотношении компонентов получается расплав с заданной эффективной вязкостью, обеспечивающей хорошее смачивание поверхности наполнителя при температуре, превышающей температуру плавления композиции.The chemical properties of the surface of the filler, as a rule, determine the processes that occur at the "polymer-filler" interface. The selected filler and polymer have surface active centers capable of forming hydrogen bonds. The adhesive interaction at the polymer-filler interface is the adsorption interaction of two bodies, i.e. adsorption of the polymer binder on the surface of the dispersion phase of the filler. According to the invention, the ratio of components in the system is optimal, because with this ratio of components, a melt with a given effective viscosity is obtained, which ensures good wetting of the filler surface at a temperature higher than the melting temperature of the composition.

Выбранное соотношение пластификатора и диацетата целлюлозы в полимерном связующем гарантирует оптимальные условия для протекания процессов смачивания, адсорбции и адгезии в системе «полимер-наполнитель», что обеспечивает лучшие условия для физического и химического (при повышенных температурах) взаимодействия компонентов композиции.The selected ratio of plasticizer and cellulose diacetate in the polymer binder guarantees optimal conditions for the processes of wetting, adsorption and adhesion in the polymer-filler system, which provides better conditions for the physical and chemical (at elevated temperatures) interaction of the components of the composition.

Из таких композиций можно изготавливать товары народного потребления (разовые и многоразовые емкости, различные кормушки для животных, короба, ящики и др.).From such compositions it is possible to produce consumer goods (disposable and reusable containers, various animal feeders, boxes, boxes, etc.).

Предлагаемое изобретение реализуется следующим образом.The invention is implemented as follows.

Пример 1. 29,8 мас.% диацетата целлюлозы, 0,1 мас.% неионогенного ПАВ, 0,1 мас.% катионного ПАВ, 40 мас.% кости нативной молотой смешивают в скоростном турбосмесителе в течение 15 мин, затем распылением вводят 30 мас.% пластификатора (триацетина) и перемешивают еще 10 мин.Example 1. 29.8 wt.% Cellulose diacetate, 0.1 wt.% Nonionic surfactant, 0.1 wt.% Cationic surfactant, 40 wt.% Native bones are mixed in a high-speed turbo mixer for 15 minutes, then 30 are sprayed wt.% plasticizer (triacetin) and stirred for another 10 minutes

Полученная смесь поступает в экструдер для гомогенизации и получения расплава. Температура расплава на выходе из головки экструдера =160°C. Полученные жгуты охлаждают потоком холодного воздуха и разрезают на гранулы диаметром 3-5 мм.The resulting mixture enters the extruder for homogenization and melt production. The melt temperature at the outlet of the extruder head = 160 ° C. The obtained bundles are cooled by a stream of cold air and cut into granules with a diameter of 3-5 mm.

Из гранул на экструдере со щелочной головкой формируют образцы для испытаний в идее ленты 10-15 см и толщиной 0,04 мм. Температура формования ленты по зонам экструдера: 130-140-150-155°C.Samples for testing are formed from granules on an extruder with an alkaline head in the idea of a tape of 10-15 cm and a thickness of 0.04 mm. The temperature of the molding tape in the zones of the extruder: 130-140-150-155 ° C.

Пример 2. Приготовление композиции по примеру 1. В качестве полимерного связующего применяют диацетат целлюлозы в количестве 59,8 мас.%, наполнитель - кость нативная молотая, 10 мас.%.Example 2. Preparation of the composition according to example 1. As the polymer binder, cellulose diacetate is used in an amount of 59.8 wt.%, The filler is native ground bone, 10 wt.%.

Пример 3. Приготовление композиции по примеру 1. Полимерное связующее - диацетат целлюлозы, 34,9 мас.%, наполнитель - кость нативная молотая, 34,9 мас.%.Example 3. Preparation of the composition according to example 1. The polymer binder is cellulose diacetate, 34.9 wt.%, The filler is native ground bone, 34.9 wt.%.

Пример 4. Приготовление композиции по примеру 1. Полимерное связующее - диацетат целлюлозы, 29,8 мас.%, наполнитель - мясокостная мука, 40,0 мас.%.Example 4. Preparation of the composition according to example 1. The polymer binder is cellulose diacetate, 29.8 wt.%, The filler is meat and bone meal, 40.0 wt.%.

Пример 5. Приготовление композиции по примеру 1. Полимерное связующее - диацетат целлюлозы, 59,8 мас.%, наполнитель - мясокостная мука, 10,0 мас.%.Example 5. Preparation of the composition according to example 1. The polymer binder is cellulose diacetate, 59.8 wt.%, The filler is meat and bone meal, 10.0 wt.%.

Пример 6. Приготовление композиции по примеру 1. Полимерное связующее - диацетат целлюлозы, 29,8 мас.%, наполнитель - рыбная мука, 40,0 мас.%.Example 6. Preparation of the composition according to example 1. The polymer binder is cellulose diacetate, 29.8 wt.%, Filler - fish meal, 40.0 wt.%.

Пример 7. Приготовление композиции по примеру 1. Полимерное связующее - диацетат целлюлозы, 59,8 мас.%, наполнитель - рыбная мука, 10,0 мас.%.Example 7. Preparation of the composition according to example 1. The polymer binder is cellulose diacetate, 59.8 wt.%, The filler is fish meal, 10.0 wt.%.

Состав композиции, содержащей менее 10 мас.% наполнителя (кость), не позволяет получить материал с высокой степенью биоразложения. Смесевая композиция, содержащая в своем составе более 40 мас.% кости, является нетехнологичной, изделия получаются хрупкими, пластификатор выпотевает на поверхность изделия.The composition containing less than 10 wt.% Filler (bone) does not allow to obtain a material with a high degree of biodegradation. A mixed composition containing more than 40 wt.% Bone is not high-tech, the products are brittle, the plasticizer sweats to the surface of the product.

Составы композиций по примерам и их свойствам приведены в таблице 1. В качестве исходных компонентов, согласно изобретению, используют диацетат целлюлозы для этрола, триацетин, костную ткань, неионогенное и катионное ПАВы.The compositions of the compositions according to examples and their properties are shown in table 1. As starting components, according to the invention, cellulose diacetate for ethrol, triacetin, bone tissue, nonionic and cationic surfactants are used.

В таблице 2 приведены методы определения свойств, обеспечивающих цель изобретения.Table 2 shows the methods for determining the properties that ensure the purpose of the invention.

Таблица 1Table 1 №№ примераExample No. Состав композиции, мас.%The composition, wt.% Технологические и эксплуатационные свойства материаловTechnological and operational properties of materials Полимер-ДАЦPolymer DAC ПластификатортриацетинPlasticortortiacetin НаполнительFiller Технол. добавкиTechnol. additives Температура испытаний, °CTest temperature ° C Показатель текучести расплава, г/10 мин при 190°CMelt flow rate, g / 10 min at 190 ° C Физико-механические показатели мат-лаPhysico-mechanical properties of the material Грибо-стойкость материала, баллMushroom resistance of the material, score Микро-биологическая устойчивостьMicrobiological resistance крахмалstarch лигнинlignin Костная тканьBone Катионное ПАВCationic surfactant Неионогенное ПАВNonionic surfactant σр, МПаσ p , MPa ε, %ε,% Кость нативнаяNative bone Мясо-костная мукаMeat and bone meal рыбная мукаfish flour Исходн.Original После выдержки в биогумусеAfter exposure to vermicompost Исходн.Original После выдержки в биогумусеAfter exposure to vermicompost 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1313 14fourteen 15fifteen 1616 1717 18eighteen ПрототипPrototype 30thirty 30thirty 30thirty 20twenty -- -- -- 140140 2323 35,035.0 Испыт. не удалосьTest failed 10,010.0 Испыт. не удалосьTest failed -- -- Пример 1Example 1 29,829.8 30,030,0 -- -- 40,040,0 -- -- 0,10.1 0,10.1 160160 77 10,010.0 8,08.0 2,02.0 1,01,0 4four Обсемененность поверхности 1×50 ед.Seediness of the surface 1 × 50 units. Пример 2Example 2 59,859.8 30,030,0 -- -- 10,010.0 -- -- 0,10.1 0,10.1 160160 1313 15,015.0 10,010.0 3,53,5 1,51,5 3,03.0 Обсемененность поверхности 1×30 ед.Seediness of the surface 1 × 30 units. Пример 3Example 3 34,934.9 30,030,0 -- -- 34,934.9 -- -- 0,10.1 0,10.1 160160 99 15,015.0 Испыт. неудалосьTest failed 3,03.0 Испыт. не удалосьTest failed 4,04.0 Обсемененность поверхности 1×40 ед.Seediness of the surface 1 × 40 units. Пример 4Example 4 29,829.8 30thirty -- -- -- 40,040,0 -- 0,10.1 0,10.1 150150 55 10,010.0 3,03.0 2,02.0 1,01,0 4,54,5 Обсемененность поверхности 1×50 ед.Seediness of the surface 1 × 50 units. Пример 5Example 5 59,859.8 30thirty -- -- -- 10,010.0 -- 0,10.1 0,10.1 150150 1919 12,012.0 7,07.0 3,03.0 1,51,5 4,54,5 То жеAlso Пример 6Example 6 29,829.8 30thirty -- -- -- -- 40,040,0 0,10.1 0,10.1 150150 55 8,08.0 Испыт. не удалосьTest failed 2,02.0 Испыт. не удалосьTest failed 4,04.0 То жеAlso Пример 7Example 7 59,859.8 30thirty -- -- -- -- 10,010.0 0,10.1 0,10.1 150150 20twenty 8,08.0 3,03.0 3,03.0 1,51,5 4,54,5 То жеAlso

Таблица 2table 2 No. Наименование показателейThe name of indicators Метод испытанийTest method 1.one. Температура переработки композиции, °CProcessing temperature of the composition, ° C ГОСТ 11645-73GOST 11645-73 2.2. Показатель текучести расплава композиции (ПТР) при температуре 190°C и нагрузке 2,16 кг, г/10 минThe melt flow rate of the composition (MFR) at a temperature of 190 ° C and a load of 2.16 kg, g / 10 min ГОСТ 11645-73GOST 11645-73 3.3. Определение физико-механических показателей (относительное удлинение, %; прочность при растяжении, Н/м2)Determination of physical and mechanical properties (elongation,%; tensile strength, N / m 2 ) ГОСТ 14236-81GOST 14236-81 4.four. Микробиологическая устойчивостьMicrobiological resistance ГОСТ 9.053-75 ГОСТ 9.049-91GOST 9.053-75 GOST 9.049-91 5.5. Грибостойкость материала, баллMushroom resistance of the material, score ГОСТ 9.048-89GOST 9.048-89 6.6. Определение стойкости к действию химических средDetermination of resistance to chemical media ГОСТ 12020-72GOST 12020-72

Claims (2)

1. Биологически разрушаемая термопластичная композиция, которая содержит диацетат целлюлозы 29,8-59,8 мас.%, пластификатор - триацетин 30 мас.%, в качестве технологических добавок неионогенное поверхностно-активное вещество - синтанол 0,1 мас.%, катионное поверхностно-активное вещество - четвертичные аммониевые соединения 0,1 мас.%, биоразлагаемый наполнитель - костную ткань 10,0-40,0 мас.%.1. Biologically degradable thermoplastic composition, which contains cellulose diacetate 29.8-59.8 wt.%, Plasticizer - triacetin 30 wt.%, As technological additives nonionic surfactant - syntanol 0.1 wt.%, Cationic surfactant -active substance - Quaternary ammonium compounds 0.1 wt.%, biodegradable filler - bone tissue 10.0-40.0 wt.%. 2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве костной ткани используют кость нативную молотую, мясокостную или рыбную муку. 2. The composition according to claim 1, characterized in that as the bone tissue using native bone ground, meat and bone or fish meal.
RU2013114931/05A 2013-04-03 2013-04-03 Biodegradable thermoplastic composition based on cellulose diacetate RU2537009C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013114931/05A RU2537009C2 (en) 2013-04-03 2013-04-03 Biodegradable thermoplastic composition based on cellulose diacetate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013114931/05A RU2537009C2 (en) 2013-04-03 2013-04-03 Biodegradable thermoplastic composition based on cellulose diacetate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013114931A RU2013114931A (en) 2014-10-10
RU2537009C2 true RU2537009C2 (en) 2014-12-27

Family

ID=53287687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013114931/05A RU2537009C2 (en) 2013-04-03 2013-04-03 Biodegradable thermoplastic composition based on cellulose diacetate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537009C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2117016C1 (en) * 1996-06-19 1998-08-10 Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов Biologically destructible thermoplastic composition on the base of cellulose esters
RU2174132C1 (en) * 2000-06-23 2001-09-27 Московский государственный университет прикладной биотехнологии Biologically destructible thermoplastic composition
RU2404205C1 (en) * 2009-04-09 2010-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" Biodegradable thermoplastic composition
RU2425849C1 (en) * 2009-12-24 2011-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет прикладной биотехнологии" Cellulose diacetate-based composition for heat-moulded articles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2117016C1 (en) * 1996-06-19 1998-08-10 Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов Biologically destructible thermoplastic composition on the base of cellulose esters
RU2174132C1 (en) * 2000-06-23 2001-09-27 Московский государственный университет прикладной биотехнологии Biologically destructible thermoplastic composition
RU2404205C1 (en) * 2009-04-09 2010-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" Biodegradable thermoplastic composition
RU2425849C1 (en) * 2009-12-24 2011-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет прикладной биотехнологии" Cellulose diacetate-based composition for heat-moulded articles

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013114931A (en) 2014-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7767283B2 (en) Packages
JP3934553B2 (en) Multi-component composition for photodegradable and biodegradable plastic products and use thereof
EP0722971B1 (en) Biodegradable compositions of synthetic and natural polymers
RS58764B1 (en) Melt processed polymer composition derived from leaf sheaths of trees of the genus arecaceae
US20230189861A1 (en) Granulate of only natural constitutions; granulate for the manufacture of composable products and method for manufacturing the granulate and the products obtained therefrom
Rafee et al. Effect of different ratios of biomaterials to banana peels on the weight loss of biodegradable pots
WO2012078021A1 (en) Biodegradable plastic based on fruit waste powder mixture
RU2408621C2 (en) Polymeric composition for moulding biodegradable articles form molten mass
RU2418014C1 (en) Biodegradable thermoplastic composition using natural filler
RU2537009C2 (en) Biodegradable thermoplastic composition based on cellulose diacetate
RU2490289C1 (en) Biodegradable highly filled thermoplastic composition using starch and nanomodifier
JPH1112379A (en) Biodegradable resin foam
RU2174132C1 (en) Biologically destructible thermoplastic composition
KR20200055174A (en) Complex decomposable sheet or vacuum formed product capable of maintaining freshness
KR101467255B1 (en) Bio Plastic Products Using Trimmed Branch of Roadside Trees Forming Method and Bio Plastic Products By Same The Methods
KR101020275B1 (en) Naturally decomposed film and its manufacturing method
Zaman et al. Biodegradable composites manufactured from low-density polyethylene and thermoplastic sago starch: preparation and characterization
Tayommai et al. Natural fiber/PLA composites: mechanical properties and biodegradability by gravimetric measurement respirometric (GMR) system
Ng et al. Effect of banana peel waste concentration and mixing rate to the tensile strength of polyvinyl alcohol/banana peel waste composite film: optimization study via statistical tool
JP2005089535A (en) Composite resin composition and method for producing the same
KR100979734B1 (en) Biodegradable material composition and manufacturing method of the same, the manufacturing method of container using the biodegradable material composition
RU2404205C1 (en) Biodegradable thermoplastic composition
RU2724249C1 (en) Biologically degradable thermoplastic composition
RU2446191C1 (en) Polymer composition for moulding biodegradable articles from molten mass
Onuoha et al. Morphology and physical/end-use properties of recycled polypropylene-corn cob powder composites

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160404