Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Полиэтиленовые композиции на основе крахмала и ультрадисперсных частиц

Полиэтиленовые композиции на основе крахмала и ультрадисперсных частиц

Методика создания синтетических биодеградируемых композиционных материалов. Использование пластических масс и полиэтилена в биоразлагаемых упаковочных материалах. Исследование свойств и поведения композиций при облучении, разложении и окислении.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 18.02.2011
Размер файла 67,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

3. Измерения показателя текучести расплава

Показатель текучести расплава (ПТР), характеризующий реологические свойства расплавов ПЭ-276 (нестаб.) и композиций на его основе определяли на автоматическом капиллярном вискозиметре типа ИИРТ-М при температуре 463 0К и нагрузках 5 кг (ГОСТ 11645-73), с использованием автоматических весов ВЛР-200.

4. Испытание на разрыв. Изучение деформационно-прочностных свойств

Изучение деформационно-прочностных свойств ПЭ-276 (нестаб.) и его композиций проводят на образцах в виде полосок (ГОСТ 25.601-80) с размером 100 10 0,1 мм. Полоски закрепляют в плоских зажимах разрывной машины модели ZMGi - 250 и растягивают при постоянной скорости взаимного перемещения захватов 25 мм мин при комнатной температуре и нагрузке 50 кг (ГОСТ 17.316 -71).

5. Исследование ИКС

ИК- спектры исследуемых полимеров были получены на ИК-спектрофотометре «Spekord 75 JR» (Германия) при комнатной температуре. В качестве образцов использованы пленки толщиной 0,05-0,07 мм, полученные методом прессования согласно условиям ГОСТ 16338-85.

6. Определение плотности прессованных или литых полимеров

Плотность прессованных или литых полимеров может быть определена гидростатическим методом [65].

Ход определения: отпрессованную или литую таблетку полимера взвешивают с точностью до 0,002 г, погружают в дистиллированную воду для удаления с поверхности таблетки пузырьков воздуха и вытирают фильтровальной бумагой. После этого образец подвешивают на очень тонкой проволоке к крючку над чашкой весов и подставляют стакан с жидкостью, в которой проводят определение.

Стакан ставят на специальную подставку, которая не должна касаться чашки весов. Образец с проволокой погружают в воду при 20 C и взвешивают. Затем взвешивают проволоку без образца при том же уровне погружения.

7. Исследования сканирующей зондовой микроскопии

Исследования сканирующим зондовым микроскопом Solver Pro проводились сканированием образцов. Образец устанавливается непосредственно на сканер и перемещается вместе с ним относительно зонда. Размер образца до 40 * 10 мм, минимальный шаг сканирования - 0,0004 нм. Позицирование образца- 5 * 5 мм; диапазон перемещения - 5 мкм. Метод измерения - полуконтактный.

8. Методика рентгеноструктурного анализа

Принцип действия дифрактометра ДРОН-6 основан на дифракции рентгеновских лучей от атомных плоскостей кристаллической решетки исследуемого вещества.

Полученные рентгенограммы идентифицируются, используя картотеку эталонных образцов (PDWIN). Выявление фаз осуществлялось сравнением полученного ряда межплоскостных расстояний с табличными значениями [57,58]. Сопоставление (в пределах ошибки эксперимента) опытных и табличных значений межплоскостных расстояний и относительной интенсивности линий позволили однозначно идентифицировать полученную фазу.

Рентгенофазовый анализ образцов синтезированных соединений проводили на рентгеновском дифрактометре ДРОН-6.0 на медном K - излучении с длиной волны 1,54051А. Съемка велась в интервале углов 2 - 1075 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 экспозиции 1 сек.

9. Исследование воздействия ультрафиолетового излучения на полученные композиции

Ускоренные испытания малой длительности проводились в устройстве для облучения (везерометре) согласно ГОСТ 11279.2-83. В везерометре образцы в виде пластинок устанавливают на наружной стороне вертикального цилиндрического барабана, вращающегося вокруг ультрафиолетовой лампы. Облучение образцов происходит при температуре 40 0С и длине волны 300нм. Известно, что облучение в течение 100ч в везерометре эквивалентно приблизительно одному году экранирования в природных условиях. В везерометр устанавливались образцы в виде полосок размером 100101мм. Изменение физико-химических характеристик исходного полиэтилена и композиций на его основе наблюдали в течение 24 суток (576 часов).

10. Исследование термостабильности расплава композиций ПЭВП

Исследование термостабильности расплавов выполняли при 250 C в течении 10 часов в термошкафе. После выдерживания определяли ПТР расплавов композиций при температуре 190 C.

11. 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 течение 174 суток. Тип почвы: серые лесные и светло-серые лесные (наиболее распространенные на территории г.Нальчика). Предварительно были измерены почвенные характеристики: рН (водная вытяжка)= 6,3; рН (солевая вытяжка) = 6; гумус = 3,72%; емкость поглощения 25-35 мг-экв/100 г почвы.

Затем проводилось изучение реологических и деформационно-прочностных характеристик полученных композиций после экспозиции в почве.

12. Технология изготовления различных видов крахмала на ОАО «ККЗ», КБР, Майский район, ст.Александровская

Крахмал кукурузный модифицированный для бурения ТУ-9187-143-00008064-97

Вырабатывается из крахмальной суспензии путем его термической обработки с применением химических реагентов или без них.

Продукт предназначен для использования в качестве стабилизатора буровых растворов с различной степенью минерализации.

Модифицированный крахмал для бурения выпускается двух марок:

· марка МК-1 (без добавления реагентов), предназначается для химической обработки высокоминерализованных глинистых растворов (с содержанием солей не менее 20%);

· марка МК-2 с добавлением реагентов (алюминиево-калиевые квасцы), предназначается для буровых растворов с любой степенью минерализации.

По органолептическим и физико-химическим показателям модифицированный крахмал для бурения должен соответствовать требованиям:

Наименование показателя

Характеристика и норма

Метод анализа

Внешний вид

однородный порошок

визуально

Массовая доля влаги, % не более

12

по ГОСТ 7698

Степень помола (остаток на сите, снабженном проволочной сеткой № 1), % не более

10

по п.3.3

Стабилизирующая способность по водоотдаче бурового раствора, см не более

8

по п.3.4

Изготовитель гарантирует соответствие качества выпускаемого модифицированного крахмала для бурения при соблюдении потребителем условий хранения и транспортирования.

Срок годности модифицированного крахмала для бурения - один год со дня выработки.

Крахмал ТУ-9187-144-00008064-97

Крахмалит - кукурузный модифицированный крахмал, получаемый путем термической обработки крахмало-белковой суспензии на вальцовой сушке.

Предназначен для использования в литейном производстве для стабилизации влаги и повышения пластичности одноразовых формовочных смесей.

По органическим и физико-химическим показателям крахмалит должен соответствовать требованиям:

Наименование показателя

Характеристика и норма

Метод анализа

Внешний вид

Однородный порошок

визуально

Массовая доля влаги, % не более

12

по ГОСТ 7698

Набухаемость, см3/г не более

13

по п.3.3

Степень помола - проход через сито, снабженное проволочной сеткой № 1), % не более

85

по п.3.4

Изготовитель гарантирует соответствие качества крахмалита при соблюдении потребителем условий транспортирования и хранения.

Срок годности - один год со дня выработки.

Крахмал кукурузный набухающий пищевой ТУ-9187-016-05747146-95.

Получают из водной суспензии кукурузного крахмала путем высушивания на вальцевой сушилке.

Кукурузный набухающий пищевой крахмал применяется в хлебопекарной, кондитерской, пищеконценратной отраслях пищевой промышленности, при производстве майонезов, кетчупов.

Наименование показателя

Характеристика и норма

Метод анализа

Цвет

белый, с кремоватым оттенком

визуально

Запах

свойственный крахмалу, без постороннего запаха

ГОСТ Р-50226-92

Массовая доля влаги, % не более

12

ГОСТ Р-50226-92

Набухаемость, см3/г не менее

12

П.3.3 ТУ-9187-016-05747146-95

Степень помола - проход через сито с 0,1 мм, %

100

по п.3.5

Набухающий крахмал - новый стабилизатора различных пищевых продуктов, вырабатывается без добавок и является экологически чистым продуктом.

Изготовитель гарантирует соответствие качества крахмала при соблюдении потребителем условий транспортирования и хранения.

Гарантийный срок хранения набухающего крахмала - два года со дня выработки.

Крахмал кукурузный ГОСТ 7697-82

Крахмал кукурузный получается из зерна кукурузы.

Применяется в различных отраслях пищевой промышленности, в производстве соусов, пудингов. Его используют при выпечке булочных и кондитерских изделий в тех случаях, когда нужно придать большую мягкость и нежность продукту (вафельные стаканчики для мороженного, печенье, пекарские смеси и т.д.).

Кукурузный крахмал используют в кондитерской промышленности при отливке мягких конфет и корпусов шоколадных конфет. Этот крахмал широко используют в технических целях в бумажно-целлюлозном производстве, в текстильной и медицинской промышленности. Служит сырьем при производстве патоки и декстрина.

Для производства крахмала должна применяться производственно-кормовая кукуруза по ГОСТ 13634-91.

По органолептическим и физико-химическим показателям кукурузный крахмал должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.5.:

Гарантийный срок годности крахмала - 2 года со дня выработки при соблюдении условий хранения и транспортирования.

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.

Наименование показателей

Норма для крахмала

высший сорт

первый сорт

Внешний вид

Однородный порошок

Цвет

белый, с желтоватым оттенком

Запах

Свойственный крахмалу, без постороннего запаха

Массовая доля влаги, % не более

13

13

Массовая доля общей золы в пересчете на сухое вещество, % не более,

в том числе:

· золы (песка), нерастворимой в 10% соляной кислоте (в крахмале, предназначенном для пищевых целей), % не более

0,20

0,04

0,30

0,06

Кислотность расхода 0,1 н.раствора NaOH на нейтрализацию 100 г сухого вещества см 3, не более

20

25

Массовая доля протеина в пересчете на сухое вещество, % не более

0,8

0,008

Массовая доля сернистого ангидрида (SO2), % не более

300

500

Примеси других видов крахмала

не допускаются

Остаток после ситования 1 дм3 суспензии, содержащей 100 г крахмала, через шелковое сито № 67 или капроновое № 73 в пересчете на сухое вещество, крахмала, % не более

-

-

Цветная реакция с йодом

-

-

Литература

1. Биоразлагаемые полимеры: свойства, практическое использование, утилизация // И.Н. Гоготов. Экология и промышленность России, октябрь 2007г. c. 16-19.

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

3. Ломакин С.М., Дубникова И.Л., Березина С.М., Заиков Г.Е. Термическая деструкция и горение нанокомпозитов полипропилена на основе органически модифицированного слоистого алюмосиликата // Высокомолек. Соед. А. 2006. Т.48, №1. c. 90-105.

4. Grandall L. Bioplastics: A burgeoning industry INFORM: Int. News Fats, Oils and Relat. Mater..- 2002. №8.- p. 626-627, 629-630.

5. Yu Jiu-gao, Liu Ze-hua Gaofenzi cailiao kexue yu gongcheng// Polym. Mater. Sci. Technol., -2003. №3.- p. 212-215.

6. Bioabbaubarer Kunststoff-Blend ClTplus. -2001. 4, №6.- p.24.

7. Кудрявцева З.А., Панов Ю.Т., Алешин А.А. Биоразрушаемые полимерные материалы// Производственные технологии и качество продукции: Материалы 5 Международной научно- практической конференции. М., Новые технологии. -2003.- с. 142-146.

8. Thakore I.M., Desai Sonal, Devi Surekha Compatibility and biodegradability of PMMA - starch cinnamate blends in various solvents // J. Appl. Polym. Sci. -2001, №3.- p.488-496.

9. Rudnik E., Spasowka E., Pietrasik K., Rheological studied of starch based compositions // 3th Macromolecular IUPAC Symposium, Warsaw.- 2000.- c. 639.

10. Shut Jan H. Bold new high-techbiodegradables// Plast. World. -1996. 54, №12, p.29-33.

11. Health care trends boost plastic demand/Smoch Day// Plast.World.-1996.-54, №6. p.26-29.

12. Lebensmittelverpackungen. Niessbner N.// Kunststoffe. -1999., №6, p.874-76, 878-880.

13. Film degrades in 60 days//Mod.Plast.Int. -1996.-V.26, №4, p.98.

Полимерные материалы и экологические проблемы. Kagaku kogaku// Chem.Eng., Jap.-1997.-61, №6, p. 440-443.

14. Biodegradovatelne kopolymery a vyrobky z plas u obsahujiei// Plast a kaus. -1997. 34. №4.-p.114.

15. Reynes Pierre, Messager Arnaud Materiau biodegradable a base de polymere et de farine cerealiere, son procede de fabrication et ses utilizations. Пат. 272999 Франция, МПК7 С08 L 23/12, В 29 С45/00, B 65D65/46. Заявл. 09.09.98; Опубл. 10.03.00.

16. Kita Yasuo, Matsumoto Akihiro. Kagaku to koguo Перспективы разработки новых пластических материалов. Отчет о выставке// Материалы, Япония 96// Sci and Ind. -1996. №12.- p. 515-527.

17. Рудошский Р.Л Перспективы биоразлагаемых полимеров в контексте сложившейся экологической обстановки// Проблемы теоретической и экспериментальной химии: Тезисы докладов Российской студенческой науч. конференции. Екатеринбург.-1999.- с.22-23.

18. Biodegradable polymer compositions, methods for masking same and articles therefrom. Пат. США 6191196, МПК7 С 08 L 1/02. USA. Заявл. 12.04.1999; Опубл. 20.02.2001.

19. Легонькова Ольга, Милицкова Елена, Пешехонова Аза Будущее за биоразлажением. // Тара и упаковка.- 2003. №2.- с. 62-63.

20. «Зеленое» решение Черняк Елена// Мир упаковки (Украина). -2003, №2, с. 14-16.

21.Takechi Nobuyvki; Nomura Muneo, Higuchi Shigehiro, Beppu Toshiharu Method for producing a microarticle Пат. 6022564 США, МПК7 B 02 C 23/06. Tareda Chemical Ind., LTD, №09/260797; Заявл. 01.03.1999; Опубл. 10.02.2000.

22. Yoshihara Toshinobu Composition for molding biodegradable plastic, biodegradable plastic obtained therefrom, method of molding the game, Пат. 6437022 США, МПК7 С 08 L 89/00. N09/762495; Заявл. 05.08.1999; Опубл. 20.08.2002.

23. Willett Julious L., Poane William M. Biodegradable polyesters compositions with natural polymers and articles thereof. Пат. 6025417 США, МПК7 С 08 L 89/00, Заявл. 08.09.1997; Опубл. 15.02.2000.

24. Franco L., Rodrigues Galan A. Desarnollo de poluesteramiolas comonuevosmateriales biodegradables. //Rev.plast. mod. -1999. 50, №522.- p.685694.

25. Bednarski W., Walkovski A., Opakowania biodegradowalne, asperty technologiezne I ecologiczne..// Przem. Spoz. -1997. 51, №2, p. 33-35.

26. Blends of thermoplastic starch and polyesteramide: Proccesing and properties// J. Appl. Polym. Sci. -2000.-76.-№7. c.1117-1128.

27. Souza Roberta C.R. , Andrade Cristina T. Proccesing and properties of thermoplastic starch and its blends with sodium alginate. // J.Appl. Polym.Sci. -2001. 81.-№2. p. 412-420.

28. Bastioli Catia, Belloti Vittorio, Gella Gian Domenico Biodegradable polimeric composition comprising starch and a thermoplastic polymer.- Заявка 0947559 ЕПВ, МПК6 С 08 L 67/02, C 08 L 67/04. Novamont S.p.A. №99113033.7; Завял. 05.11.1997; Опубл. 06.10.1999.

29. Европейская заявка 0669369, опубл. 1995, РЖХим. 1997. 5Т92П.

30. Заявка ФРГ 4418678, опубл. 1995, РЖХим. 1997. 5Т90П.

31. Method of producing biodegradable starch-based product from unprocessed raw materials. Пат. 5.322.866. США., Заявл. 29.01.1993., Опубл. 21.06.1994

32. Заявка РФ 97121172, опубл. 1999. РЖХим 2000. 7Т78П.

33. Европейский патент 877773, опубл. 1998. РЖХим. 2000. 10Т63П.

34. Международная заявка 9820073, опубл. 1998. РЖХим 1999, 12Т71П.

35. Заявка ФРГ 19520093, опубл. 1996. РЖХим 1998.-8Т13П.

36. Bioresorbable po;ymer meterials for implant technology. Behrend By D., Schmitz K.-P., Haubold A.//Adv.Eng. Mater. 2000. 2.-№3, p.123-125.

37. Патент США 5437924, опубл. 1995. РЖХим.1997, 8Т187П.

38. Патент США 5736586, опубл. 1998. РЖХим 1999, 10Т132С

39. Патент США 5679421, опубл. 1997. РЖХим 1998. 11Т105П

40.Патент США 5401778, опубл. 1995. РЖХим 1996. 5Т121С

41. Заявка РФ 97115455, опубл. 1999. РЖХим 2000.-12Т16П

42. Патент США 5462983, опубл. 1995. РЖХим 1996. 14Т75П

43. Патент США 5665786, опубл. 1997. РЖХим 1998. 9Т234П

44. Патент Японии 2742630, опубл. 1998. РЖХим 1999. Т62П

45. Shut Jan H. Bold new high-techbiodegradables// Plast. World. -1996. 54, №12, p.29-33.

46. Калинчев Э.А., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термопластов, Л.: Химия.- 1983.- с.12, 94, 98, 177.

47. Рэнби Б., Рабек Я. Фотодеструкция, фотоокисление, фотостабилизация полимеров. - М.: Мир. 1978.-675с.

48. Лебедев Л.М. Машины и приборы для испытания полимеров, М., 1967. 253с.

49. Машуков Нурали Иналович Стабилизация и модификация полиэтилена высокой плотности акцепторами кислорода// Диссертация на соискание учёной степени доктора наук Нальчик, 1991.

50. Симонов-Емельянов И.Д.- В сб.: Наполнители полимерных материалов./ М.:, «Знание», 1977, 19-26.

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

52. Толстая С.Н. - В сб.: Наполнители полимерных материалов. / М.: «Знание», 1977, 11-17.

53. Васнецова О.А. Стабилизация полимеров и лекарственных препаратов акцепторами кислорода / Автореферат диссер. на соиск. уч.степени д.х.н., М.:, 1988 г., 44 с.

54. Шляпинтох В.Я. Фотохимические превращения и стабилизация полимеров. - М.: Химия, 1979. -344с.

55. Эмануэль Н.М., Бучаченко А.Л. Химическая физика старения и стабилизации полимеров. -М.:Наука, 1982. -359с.

56. Бовей Ф.А. Действие ионизирующих излучений на природные и синтетические полимеры. -М., 1959. 355c.

57. Powder diffraction file. Philadelphia: ICPDS. 1977.

58. Inorganic Index to Powder Diffraction File - ASTM. - 1969, Philadelphia. - 344p.

59. Морохов И.Д., Трусов Л.И., Чижик С.П. Ультрадисперсные металлические среды. - М.: Атомиздат, 1977 г.

60. Губин С.П. Химия кластеров. М.: Наука, 1987.

61. Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. М.: Химия. 2000. 672 с.

62. Зезин А.Б. Полимеры и окружающая среда Сорос. образ. ж. 1996. №2. с. 57-64.

63. Шериева М.Л. Биоразлагаемые композиции на основе полиэтилена высокой плотности и крахмала // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Нальчик. 2005. 116 с.

64. Ермолович О.А., Макаревич А.В. Влияние добавок компатибилизатора на технологические и эксплуатационные характеристики биоразлагаемых материалов на основе крахмалонаполненного полиэтилена.// Журнал прикладной химии,

65. Торопцева А.М., Белогородская К.В., Бондаренко В.М. Лабораторный практикум по химии и технологии высокомолекулярных соединений / Л.:, изд-во «Химия», 1972 г., 414 с.

Размещено на Allbest.ru

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены