RU2404205C1 - Biodegradable thermoplastic composition - Google Patents

Biodegradable thermoplastic composition Download PDF

Info

Publication number
RU2404205C1
RU2404205C1 RU2009113403/04A RU2009113403A RU2404205C1 RU 2404205 C1 RU2404205 C1 RU 2404205C1 RU 2009113403/04 A RU2009113403/04 A RU 2009113403/04A RU 2009113403 A RU2009113403 A RU 2009113403A RU 2404205 C1 RU2404205 C1 RU 2404205C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
biodegradable
pts
amount
starch
Prior art date
Application number
RU2009113403/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Михайловна Готлиб (RU)
Елена Михайловна Готлиб
Миляуша Радиковна Гараева (RU)
Миляуша Радиковна Гараева
Рустем Наильевич Халилуллин (RU)
Рустем Наильевич Халилуллин
Анатолий Владимирович Косточко (RU)
Анатолий Владимирович Косточко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет"
Priority to RU2009113403/04A priority Critical patent/RU2404205C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2404205C1 publication Critical patent/RU2404205C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: biodegradable thermoplastic composition contains cellulose diacetate containing 56.4% acetate groups, in amount of 25 pts. wt, biodegradable filler - starch in amount of 40-45 pts. wt, hydrolysed lignin in amount of 5-10 pts. wt and a plasticiser in amount of 25 pts. wt. The plasticiser is a mixture of dioxane alcohols and their high-boiling esters, obtained through distillation a light fraction with boiling point of 115-160°C from a floatation agent-oxal at pressure 5-10 mm Hg in amount of 25 pts. wt.
EFFECT: composition has good operational characteristics, articles made from said composition are biodegradable under the effect of natural factors.
1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к термопластичным полимерным композициям, а именно к составам композиций на основе диацетата целлюлозы, и может быть использовано в производстве различных тароупаковочных изделий, в том числе товаров народного потребления.The invention relates to thermoplastic polymer compositions, and in particular to compositions of compositions based on cellulose diacetate, and can be used in the manufacture of various packaging products, including consumer goods.

В тяжелой экологической ситуации, сложившейся в мире, использование биологически разрушаемых полимерных материалов для получения изделий массового потребления является основным направлением сокращения количества твердого мусора, так как будет обеспечивать его быстрое разложение под действием тепла, влаги, света и микроорганизмов.In the difficult environmental situation in the world, the use of biodegradable polymeric materials to obtain consumer goods is the main direction of reducing the amount of solid waste, as it will ensure its rapid decomposition under the action of heat, moisture, light and microorganisms.

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, N 45, с.8. Биоразлагаемые материалы упаковочного назначения).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, N 45, p. 8. Biodegradable packaging materials).

Фирма Warner-Zamrert (США) выпускает материал на основе амидных соединений. Его используют для изготовления коробок, для яиц, подгузников, оберточных пленок, косметических принадлежностей (Тара и упаковка, контейнеры. ВИНИТИ, М., 1992, N 43, с.5-9. Упаковочные материалы, подвергаемые биоразложению).The company Warner-Zamrert (USA) produces material based on amide compounds. It is used for the manufacture of boxes, for eggs, diapers, wrapping films, cosmetic accessories (containers and packaging, containers. VINITI, M., 1992, N 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. ВИНИТИ, М., 1992, N 47, с.5-9. Упаковочные материалы, подвергаемые биоразаложению).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. VINITI, M., 1992, N 47, p.5-9. Packaging materials subjected to biodegradation).

Фирма Tubize Plastics (Франция) выпустила два материала:Tubize Plastics (France) released two 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 впитывать ее и через 6 месяцев 40% материала разлагается, превращаясь в углекислый газ и воду. Полное разрушение происходит за 18 месяцев (Тара и упаковка, контейнеры. ВИНИТИ, М., 1992, N 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 occurs in 18 months (Container and packaging, containers. VINITI, M., 1992, N 4, p.6-8. New biodegradable polymer materials for packaging purposes).

На рынке появился еще один 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 месяцев (Тара и упаковка, контейнеры. ВИНИТИ, 1992, N 43, с.5-9. Упаковочные материалы, подвергаемые биоразложению).Another new material appeared on the market, released by Union Carbide (USA) based on caprolactam under the trade name Tone. It combines well with other thermoplastics. Biodegradation is observed for 6 months (Container and packaging, containers. VINITI, 1992, N 43, p.5-9. Packaging materials subjected to biodegradation).

Фирма Citibag ing. (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 ing. (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 фирмами США, Канады под торговыми наименованиями Polyclean, Ecostar, Ampacet. Основой для этих пленок является полиэтилен низкой плотности (Тара и упаковка, контейнеры. ВИНИТИ, М., 1992, N9, N15, 1991, N33).Serial production of self-degradable polymer films is carried out by companies in the USA and Canada under the trade names Polyclean, Ecostar, Ampacet. The basis for these films is low density polyethylene (Container and packaging, containers. VINITI, M., 1992, N9, N15, 1991, N33).

Однако во всех известных случаях в качестве полимерной основы использованы синтетические полимеры (за исключением ацетатов целлюлозы), в основном полиолефины. К тому же, большая часть разработанных к настоящему моменту полимеров с регулируемым сроком службы содержит в своем составе специальные добавки, обеспечивающие фоторазрушаемость. Последние, как правило, токсичны и способны загрязнять окружающую среду, как при переработке материала, так и при его эксплуатации и утилизации.However, in all known cases, synthetic polymers (with the exception of cellulose acetates), mainly polyolefins, were used as the polymer base. In addition, most of the polymers that have been developed so far with adjustable life span contain special additives that provide photodegradability. The latter, as a rule, are toxic and capable of polluting the environment, both during the processing of the material and during its operation and disposal.

В России биодеградируемые материалы практически не выпускаются промышленностью. Известна композиция на основе диацетата целлюлозы, пластифицированного смесью триацетина и различных по химической природе олигоэфиров на основе дикарбоновых кислот, композиция содержит в своем составе, мас.ч.:In Russia, biodegradable materials are practically not produced by industry. A known composition based on cellulose diacetate, plasticized with a mixture of triacetin and various in nature chemical oligoesters based on dicarboxylic acids, the composition contains, by weight:

сложный эфир целлюлозы (ацетат или ацетопропионат целлюлозы) - 100cellulose ester (cellulose acetate or cellulose acetate) - 100

пластификатор - 15-35plasticizer - 15-35

стеарат кальция - 0,3calcium stearate - 0.3

ультрамарин - 0,008.ultramarine - 0.008.

В качестве пластификатора композиция содержит смесь триацетина с дибутиловым эфиром полиэтиленгликольадипината или полиэтиленгликольадипинат себацината в соотношениях (2,5-350). При необходимости для матирования пластмасс композиция содержит двуокись титана в количестве 3 мас.ч., см. SU Авторское свидетельство N 1659435, МПК C08L 1/12, 1991.As a plasticizer, the composition contains a mixture of triacetin with dibutyl ether of polyethylene glycol adipate or polyethylene glycol adipate of sebacinate in ratios (2.5-350). If necessary for matting plastics, the composition contains titanium dioxide in an amount of 3 parts by weight, see SU Copyright Certificate N 1659435, IPC C08L 1/12, 1991.

Однако изделия из таких композиций (пленки, потребительская тара) не разрушаются под действием света, тепла, воды и микроорганизмов достаточно длительное время. Проведенные натурные испытания в компостных ямах показали, что материал устойчив более 10 лет.However, products from such compositions (films, consumer packaging) are not destroyed by the action of light, heat, water and microorganisms for a sufficiently long time. Field tests in compost pits showed that the material is stable for more than 10 years.

Известна биологически разрушаемая термопластичная композиция на основе сложных эфиров целлюлозы.Known biologically degradable thermoplastic composition based on cellulose esters.

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

диацетат целлюлозыcellulose diacetate 30thirty триацетинtriacetin 30thirty крахмалstarch 10-9010-90 стеарат кальцияcalcium stearate 0,30.3 ультрамаринultramarine 0,008,0.008,

RU Патент N 2117016, МПК C08L 1/12, 1998.RU Patent N 2117016, IPC C08L 1/12, 1998.

Недостатком известной композиции является медленное разрушение под действием микроорганизмов почвы.A disadvantage of the known composition is the slow destruction by the action of soil microorganisms.

Наиболее близкой по технической сущности является биологически разрушаемая термопластичная композиция, включающая диацетат целлюлозы с содержанием ацетатных групп 56,4%, пластификатор - триацетин и биоразлагаемый наполнитель - крахмал, дополнительно она содержит биоразлагаемый наполнитель - лигнин гидролизный, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:The closest in technical essence is a biodegradable thermoplastic composition, including cellulose diacetate with a content of acetate groups of 56.4%, a plasticizer - triacetin and a biodegradable filler - starch, in addition it contains a biodegradable filler - hydrolytic lignin, in the following ratio, wt.h. :

диацетат целлюлозы с содержаниемcellulose diacetate containing ацетатных групп 56,4%acetate groups 56.4% 30thirty триацетинtriacetin 30thirty наполнитель - крахмалfiller - starch 10-5010-50 лигнин гидролизныйhydrolysis lignin 10-2010-20

В качестве наполнителя она содержит натуральный или модифицированный картофельный, кукурузный или тапиоковый крахмал, см. RU Патент №2174132, 7 C08L 1/12, C08L 3/02, C08K 5/00, C08K 5/00, C08K 5:13, C08K 5:103, 2001.As a filler, it contains natural or modified potato, corn or tapioca starch, see RU Patent No. 2174132, 7 C08L 1/12, C08L 3/02, C08K 5/00, C08K 5/00, C08K 5:13, C08K 5 : 103, 2001.

Известная композиция обладает высокой миграцией пластификатора из изделий в процессе эксплуатации, недостаточно высокими водостойкостью и деформационно-прочностными характеристиками.The known composition has a high migration of plasticizer from products during operation, insufficiently high water resistance and deformation-strength characteristics.

Задачей изобретения является создание биологически разрушаемой термопластичной композиции, обладающей пониженной миграцией пластификатора из изделий в процессе эксплуатации, высокими водостойкостью и деформационно-прочностными характеристиками.The objective of the invention is the creation of a biodegradable thermoplastic composition having a reduced migration of plasticizer from products during operation, high water resistance and deformation-strength characteristics.

Техническая задача решается тем, что биологически разрушаемая термопластичная композиция, включающая диацетат целлюлозы с содержанием ацетатных групп 56,4%, биоразлагаемый наполнитель - крахмал, гидролизный лигнин и пластификатор, в качестве пластификатора содержит смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, полученную путем отгонки из флотореагент-оксаля легкой фракции с температурой кипения 115-160°С при давлении 5-10 мм рт.ст. при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:The technical problem is solved in that the biodegradable thermoplastic composition, including cellulose diacetate with a content of acetate groups of 56.4%, biodegradable filler - starch, hydrolysis lignin and plasticizer, contains as a plasticizer a mixture of dioxane alcohols and their high boiling point esters obtained by distillation from flotation reagent - oxal light fraction with a boiling point of 115-160 ° C at a pressure of 5-10 mm Hg in the following ratio of components, parts by weight:

диацетат целлюлозы с содержаниемcellulose diacetate containing ацетатных групп 56,4%acetate groups 56.4% 2525 крахмалstarch 40-4540-45 лигнин гидролизныйhydrolysis lignin 5-105-10 смесь диоксановых спиртов и ихa mixture of dioxane alcohols and their высококипящих эфиров, полученнуюhigh boiling ethers obtained путем отгонки из флотореагент-оксаляby distillation from flotoreagent-oxal легкой фракции с температурой кипенияlight fraction with boiling point 115-160°С при давлении 5-10 мм рт.ст.115-160 ° C at a pressure of 5-10 mm Hg 2525

Решение технической задачи позволяет значительно снизить миграцию пластификатора из изделий в процессе эксплуатации, повысить водостойкость и деформационно-прочностные показатели композиции и несколько ускорить биологическое разрушение отработанных материалов под действием природных факторов.The solution to the technical problem can significantly reduce the migration of plasticizer from products during operation, increase water resistance and deformation-strength characteristics of the composition and somewhat accelerate the biological destruction of waste materials under the influence of natural factors.

Так, коэффициент диффузии пластификатора уменьшается почти в 3 раза, водопоглощение композиции снижается примерно на 25-70%, разрушающее напряжение при растяжении по сравнению с прототипом увеличивается на 15-18%, а относительное удлинение на 30-50%. Деформационно-прочностные свойства композиции по прототипу в результате захоронения в почве в течение 1 месяца снижаются в среднем на 25-30%, а в заявляемой композиции - на 35-40%.So, the diffusion coefficient of the plasticizer is reduced by almost 3 times, the water absorption of the composition is reduced by about 25-70%, the tensile stress in comparison with the prototype increases by 15-18%, and the relative elongation by 30-50%. The deformation-strength properties of the composition of the prototype as a result of disposal in soil for 1 month are reduced by an average of 25-30%, and in the claimed composition by 35-40%.

Пластификатор (ЭДОС) (ТУ 2495-003-12004749-93) - смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, получают путем отгонки из флотореагент-оксаля легкой фракции с температурой кипения 115-160°С при давлении 5-10 мм рт.ст., выпускается отечественной промышленностью и имеет следующие характеристики:Plasticizer (EDOS) (TU 2495-003-12004749-93) - a mixture of dioxane alcohols and their high-boiling esters, obtained by distillation from flotoreagent-oxal light fraction with a boiling point of 115-160 ° C at a pressure of 5-10 mm Hg , is produced by domestic industry and has the following characteristics:

Температура вспышки в открытом тигле 130-140°СFlash point in an open crucible 130-140 ° С

Плотность при 20°С 1080-1105 кг/м3 Density at 20 ° С 1080-1105 kg / m 3

Массовая доля летучих веществ 0,3-0,6%Mass fraction of volatiles 0.3-0.6%

Кислотное число мгКОН/г 0,1-0,3.Acid number mgKOH / g 0.1-0.3.

В качестве наполнителя в заявляемой композиции используют картофельный крахмал (ГОСТ 7699-78), имеющий следующие физические характеристики: плотность 1645 кг/м3, влажность 20%, содержание амилозы 27%, зерна овальной формы с размером частиц от 15 до 100 мкм. Гидролизный лигнин (ТУ 64-11-05-87) используют с влажностью 60-70%, содержанием смолистых и жирных веществ 8-15%, плотностью 1350 кг/м3 со средневесовым молекулярным весом 3000-40000.As a filler in the inventive composition using potato starch (GOST 7699-78), having the following physical characteristics: density 1645 kg / m 3 , humidity 20%, amylose content 27%, oval-shaped grains with a particle size of 15 to 100 microns. Hydrolysis lignin (TU 64-11-05-87) is used with a moisture content of 60-70%, a resinous and fatty substance content of 8-15%, a density of 1350 kg / m 3 with a weight average molecular weight of 3000-40000.

Крахмал поедается микроорганизмами почвы и способствует механическому разрушению изделия; лигнин обеспечивает ускорение механического разрушения за счет разрыхления структуры полимерной матрицы. Это приводит к лучшему проникновению воды и микроорганизмов внутрь материала, полученного из заявляемой композиции.Starch is eaten by soil microorganisms and contributes to the mechanical destruction of the product; lignin provides acceleration of mechanical destruction due to loosening of the structure of the polymer matrix. This leads to better penetration of water and microorganisms into the material obtained from the claimed composition.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.The invention is illustrated by the following examples of specific performance.

Пример по прототипу. 30 мас.ч. диацетата целлюлозы, 30 мас.ч. крахмала и 20 мас.ч. гидролизного лигнина смешивают в скоростном турбосмесителе в течение 19 мин, затем распылением вводят пластификатор - триацетин (ТА) в количестве 30 мас.ч. и перемешивают еще 15 минут.An example of a prototype. 30 parts by weight cellulose diacetate, 30 parts by weight starch and 20 parts by weight hydrolysis lignin is mixed in a high-speed turbo mixer for 19 minutes, then a plasticizer, triacetin (TA), is introduced by spraying in an amount of 30 parts by weight and stirred for another 15 minutes.

Полученная смесь поступает в экструдер для гомогенизации. Температура расплава на выходе из головки экструдера 140°С. Полученные жгуты охлаждают потоком холодного воздуха и разрезают на гранулы размером 6-8 мм.The resulting mixture enters the extruder for homogenization. The melt temperature at the outlet of the extruder head is 140 ° C. The obtained bundles are cooled by a stream of cold air and cut into granules of 6-8 mm in size.

Из гранул на экструдере со щелочной головкой формуют образцы для испытаний в виде ленты шириной 10-15 см, толщиной 0,04 см. Температура формования ленты по зонам экструдера: 115-125-130-135°С.Test pellets are formed from granules on an extruder with an alkaline head in the form of a tape with a width of 10-15 cm and a thickness of 0.04 cm. The temperature of forming the tape in the zones of the extruder: 115-125-130-135 ° C.

Пример 1. 25 мас.ч. диацетата целлюлозы (ДАЦ), 40 мас.ч. крахмала и 10 мас.ч. гидролизного лигнина смешивают в смесителе принудительного типа в течение 15 минут, затем подают пластификатор - ЭДОС в количестве 25 мас.ч. и перемешивают еще 7 минут. Полученная смесь поступает в экструдер для гомогенизации. Температура расплава на выходе из головки экструдера 140°С. Полученные жгуты охлаждают потоком холодного воздуха, а затем вальцуют на колландре для большей гомогенизации.Example 1. 25 parts by weight cellulose diacetate (DAC), 40 parts by weight starch and 10 parts by weight hydrolysis lignin is mixed in a forced-type mixer for 15 minutes, then plasticizer - EDOS is fed in an amount of 25 parts by weight and stirred for another 7 minutes. The resulting mixture enters the extruder for homogenization. The melt temperature at the outlet of the extruder head is 140 ° C. The resulting tows are cooled by a stream of cold air, and then rolled on a collander for more homogenization.

Из гранул на экструдере со щелочной головкой формуют образцы для испытаний в виде ленты шириной 10-15 см, толщиной 0,04 см. Температура формования ленты по зонам экструдера: 115-125-130-135°С.Test pellets are formed from granules on an extruder with an alkaline head in the form of a tape with a width of 10-15 cm and a thickness of 0.04 cm. The temperature of forming the tape in the zones of the extruder: 115-125-130-135 ° C.

Пример 2. Приготовление композиции ведут аналогично примеру 1. Композицию готовят состава: 25 мас.ч. диацетата целлюлозы, 42 мас.ч. крахмала и 8 мас.ч. гидролизного лигнина и 25 мас.ч. ЭДОС.Example 2. The preparation of the composition is carried out analogously to example 1. The composition is prepared composition: 25 wt.h. cellulose diacetate, 42 parts by weight starch and 8 parts by weight hydrolysis lignin and 25 parts by weight EDOS.

Пример 3. Приготовление композиции ведут аналогично примеру 1. Композицию готовят состава: 25 мас.ч. диацетата целлюлозы, 43 мас.ч. крахмала и 7 мас.ч. гидролизного лигнина и 25 мас.ч. ЭДОС.Example 3. The preparation of the composition is carried out analogously to example 1. The composition is prepared composition: 25 wt.h. cellulose diacetate, 43 parts by weight starch and 7 parts by weight hydrolysis lignin and 25 parts by weight EDOS.

Пример 4. Приготовление композиции ведут аналогично примеру 1. Композицию готовят состава: 25 мас.ч. диацетата целлюлозы, 45 мас.ч. крахмала и 5 мас.ч. гидролизного лигнина и 25 мас.ч. ЭДОС.Example 4. Preparation of the composition is carried out analogously to example 1. The composition is prepared composition: 25 wt.h. cellulose diacetate, 45 parts by weight starch and 5 parts by weight hydrolysis lignin and 25 parts by weight EDOS.

Составы композиций по примерам и их свойства приведены в таблицеThe compositions of the examples and their properties are shown in the table 1. Состав композиций, в мас.ч.:1. The composition, in parts by weight: ПрототипPrototype По заявляемому объектуAccording to the claimed object Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3Example 3 Пример 4Example 4 ДАЦDAC 30thirty 2525 2525 2525 2525 пластификатор ТА/ЭДОСTA / EDOS plasticizer 30thirty 2525 2525 2525 2525

Продолжение таблицыTable continuation Наполнитель - крахмалFiller - starch 30thirty 4040 4242 4343 4545 Наполнитель - лигнин гидролизныйFiller - hydrolysis lignin 1010 1010 88 77 55 2. Эксплуатационные свойства:2. Operational properties: δр, МПаδр, MPa 4040 4545 4747 4848 4646 ε %ε% 1010 14fourteen 1212 1313 15fifteen коэффициент диффузии 1014 м2/секdiffusion coefficient 10 14 m 2 / s 9,09.0 3,23.2 3,43.4 3,13,1 3,33.3 водопоглощение, % в числителе через 30мин, в знаменателе 60 мин экспозицииwater absorption,% in the numerator after 30 min, in the denominator of 60 minutes of exposure 33/1633/16 25/725/7 23/623/6 22/522/5 24/724/7 δр, после выдержки в почве 1 месяц в числителе в аэробных, в знаменателе в анаэробных условияхδр, after soaking in soil for 1 month in the numerator under aerobic conditions, in the denominator under anaerobic conditions 30/3230/32 28/3528/35 29/3729/37 30/3330/33 28/3128/31 ε %ε% 7/97/9 8/108/10 9/119/11 10/1110/11 9/109/10 δр, после выдерживания в климатической камере в числителе 15 суток в знаменателе 30 сутокδр, after keeping in the climatic chamber in the numerator for 15 days in the denominator of 30 days Испытать не удалосьFailed to test ε %ε% Испытать не удалосьFailed to test

Разрушающее напряжение при растяжении (δр) и относительное удлинение (ε %) диацетатцеллюлозных пленок определяли на разрывной машине РМ - 250 по ГОСТу 11262-80. Водопоглощение (Δm %) оценивали по приросту массы образцов в результате экспозиции в воде Δm=(mτ-m0)/m0*100, где m0 и mτ - масса образца начальная и в момент времени τ соответственно. Коэффициенты диффузии определяли по методике, описанной в работе, см. Лирова Б.И., Лютикова Е.А., Дегтярева А.И. и др. Влияние природы пластификаторов на свойства пленочного материала на основе поливинилхлорида. ЖПХ, 2004, т.77, вып.10, с. 1707-1713.Tensile stress (δp) and elongation (ε%) of cellulose diacetate films were determined on a tensile testing machine РМ - 250 according to GOST 11262-80. Water absorption (Δm%) was estimated by the mass gain of the samples as a result of exposure in water Δm = (m τ -m 0 ) / m 0 * 100, where m 0 and m τ are the initial mass at the time instant τ, respectively. The diffusion coefficients were determined by the method described in the work, see Lirova B.I., Lyutikova E.A., Degtyareva A.I. et al. Influence of the nature of plasticizers on the properties of a film material based on polyvinyl chloride. ZhPKh, 2004, v.77, issue 10, p. 1707-1713.

Таким образом, использование взамен получаемого по импорту триацетина (ТА), втрое более дешевого и выпускаемого отечественной промышленностью пластификатора - смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, которую получают путем отгонки из флотореагент-оксаля легкой фракции с температурой кипения 115-160°С при давлении 5-10 мм рт.ст. (ЭДОС), позволяет получать биологически разрушаемые термопластичные диацетатцеллюлозные композиции с меньшей миграцией пластификатора из изделий в процессе эксплуатации, большей водостойкостью и с более высокими деформационно-прочностными показателями композиции. Одновременно наблюдается некоторое ускорение биодеградации под действием микрофлоры почвы.Thus, instead of using triacetin (TA) obtained by import, we use three times cheaper and produced by the domestic industry plasticizer - a mixture of dioxane alcohols and their high boiling ethers, which is obtained by distillation of a light fraction from flotation reagent-oxal with a boiling point of 115-160 ° С at a pressure 5-10 mmHg (EDOS), allows to obtain biodegradable thermoplastic diacetate-cellulose compositions with less migration of plasticizer from products during operation, greater water resistance and with higher deformation and strength characteristics of the composition. At the same time, some acceleration of biodegradation under the influence of soil microflora is observed.

Перерабатывать заявленную композицию можно на стандартном оборудовании, т.к. использование предлагаемых компонентов в заявленном соотношении не вносит каких-либо принципиальных изменений в технологический процесс.You can process the claimed composition on standard equipment, as the use of the proposed components in the stated ratio does not make any fundamental changes to the process.

Данное изобретение позволяет получать биологически разрушаемые композиции с высокими и стабильными эксплуатационными характеристиками и несколько ускорить процессы биодеградации отработанных изделий при захоронении в почве. Кроме того, достигаются лучшие экономические показатели в результате замены импортного компонента отечественным.This invention allows to obtain biodegradable compositions with high and stable performance and to somewhat accelerate the biodegradation of waste products during disposal in the soil. In addition, the best economic indicators are achieved as a result of the replacement of the imported component by the domestic one.

Claims (1)

Биологически разрушаемая термопластичная композиция, включающая диацетат целлюлозы с содержанием ацетатных групп 56,4%, биоразлагаемый наполнитель - крахмал, гидролизный лигнин и пластификатор, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она содержит смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, полученную путем отгонки из флотореагент-оксаля легкой фракции с температурой кипения 115-160°С при давлении 5-10 мм рт.ст. при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
диацетат целлюлозы с содержанием ацетатных групп 56,4% 25 крахмал 40-45 лигнин гидролизный 5-10 смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, полученная путем отгонки из флотореагент-оксаля легкой фракции с температурой кипения 115-160°С при давлении 5-10 мм рт.ст. 25
A biodegradable thermoplastic composition including cellulose diacetate with a content of acetate groups of 56.4%, a biodegradable filler - starch, hydrolytic lignin and a plasticizer, characterized in that it contains a mixture of dioxane alcohols and their high boiling point esters obtained by distillation from flotation reagent oxal light fraction with a boiling point of 115-160 ° C at a pressure of 5-10 mm Hg in the following ratio of components, parts by weight:
cellulose diacetate containing acetate groups 56.4% 25 starch 40-45 hydrolysis lignin 5-10 a mixture of dioxane alcohols and their high boiling ethers obtained by distillation from flotoreagent-oxal light fraction with boiling point 115-160 ° C at a pressure of 5-10 mm Hg 25
RU2009113403/04A 2009-04-09 2009-04-09 Biodegradable thermoplastic composition RU2404205C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009113403/04A RU2404205C1 (en) 2009-04-09 2009-04-09 Biodegradable thermoplastic composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009113403/04A RU2404205C1 (en) 2009-04-09 2009-04-09 Biodegradable thermoplastic composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2404205C1 true RU2404205C1 (en) 2010-11-20

Family

ID=44058427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009113403/04A RU2404205C1 (en) 2009-04-09 2009-04-09 Biodegradable thermoplastic composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2404205C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537009C2 (en) * 2013-04-03 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования и науки Российской Федерации Biodegradable thermoplastic composition based on cellulose diacetate
WO2022109228A1 (en) * 2020-11-20 2022-05-27 Celanese International Corporation Cellulose ester composition and articles made therefrom

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537009C2 (en) * 2013-04-03 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования и науки Российской Федерации Biodegradable thermoplastic composition based on cellulose diacetate
WO2022109228A1 (en) * 2020-11-20 2022-05-27 Celanese International Corporation Cellulose ester composition and articles made therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11359088B2 (en) Polymeric articles comprising blends of PBAT, PLA and a carbohydrate-based polymeric material
AU669025B2 (en) Melt processable biodegradable compositions and articles made therefrom
Chiellini et al. Composite films based on waste gelatin: thermal–mechanical properties and biodegradation testing
AU651365B2 (en) Biodegradable polymer blend containing 3-hydroxybutyrate/3-hydroxyvalerate copolymer
EP2013280A1 (en) Novel biodegradable polymer composition useful for the preparation of biodegradable plastic and a process for the preparation of said composition
CA2153495A1 (en) Biodegradable thermoplastic polymer blend compositions with accelerated biodegradation
KR20070010837A (en) Biodegradable composition
KR101184750B1 (en) Control of biodegradability of polyvinyl alchol and cellulose polymer mixed polymer films and the preparation thereof
Ng et al. Preliminary evaluation of the properties and biodegradability of glycerol-and sorbitol-plasticized potato-based bioplastics
RU2404205C1 (en) Biodegradable thermoplastic composition
US5070122A (en) Environmentally degradable polymer blends
CN112442261A (en) Antibacterial biodegradable composite material and preparation method and application thereof
JP3178692B2 (en) Food packaging film
JP2023504657A (en) Biodegradable resin composition and method for producing the same
KR102116694B1 (en) Renewable resin composition and product prepared from the same
WO1995004778A1 (en) Biodegradable compostable plastic and method of making the same
JP2022539870A (en) Blends of small particle starch and starch-based materials with synthetic polymers to improve strength and other properties
Sarifuddin et al. Biodegradation of mango seed starch films in soil
JP2022539869A (en) Polymer Articles Containing Blends of PBAT, PLA, and Carbohydrate Based Polymer Materials
Toh et al. Influence of compounding methods on poly (vinyl) alcohol/sago pith waste biocomposites: mechanical and water absorption properties
RU2174132C1 (en) Biologically destructible thermoplastic composition
RU2669865C1 (en) Composition for obtaining biodegradable polymer material and biodegradable polymer material on its basis
JP2017095545A (en) Process for preparing biodegradable or biocompostable or biodigestible plastic
Wang Poly (Lactic Acid)(PLA), Poly (ε-Caprolactone)(PCL) and Thermoplastic Starch (TPS) Blends for Compostable Packaging Applications
RU2672359C1 (en) Method of obtaining a bio-laying film

Legal Events

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

Effective date: 20160410