Исследование свойств синтетических и биоразлагаемых полимеров, с целью возможности их использования в пищевой отрасли

Автор: Ершова О.В., Муллина Э.Р., Бессонова Ю.А., Багреева К.В.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Химическая технология

Статья в выпуске: 1 (91), 2022 года.

Бесплатный доступ

В статье рассмотрена актуальная проблема экологичности упаковочных материалов, используемых в пищевой отрасли. Цель работы заключалась в исследовании физико-механических характеристик биоразлагаемых и синтетических полимеров, с целью актуализации замены синтетических упаковочных материалов на более экологичные материалы. В статье рассмотрены основные характеристики инновационных биоразлагаемых материалов основе полилактидов (PLA). Представлен сравнительный анализ прочностных и сорбционных свойств как биоразлагаемых, так и синтетических полимерных материалов. Сравнительный анализ исследуемых материалов проводился по следующим параметрам: водопоглощение, стойкость к проколу, деформационно-прочностные и теплофизические характеристики. Так же в работе представлены результаты исследования водопоглощающей способности анализируемых полимерных материалов. Приведены результаты испытаний, позволяющие установить температурно-временные параметры переработки полилактида по расплавному методу. Проанализированы данные, полученные методом ДСК по установлению релаксационных и фазовых переходов, происходящее в полимере при термолизе. В ходе проведения эксперимента так же были проведены экспериментальные исследования химических свойств биоразлагаемых материалов на основе полилактидов (PLA), китайского производства Рассмотрены основные преимущества и недостатки синтетических и природных полимерных материалов. Кроме того, в работе проанализированы экологические аспекты практического применения исследуемых полимерных материалов. Сформулированы выводы о возможности и безопасности применения представленных материалов в различных отраслях пищевой промышленности. На основании полученных результатов эксперимента установлено, что синтетические полимерные материалы по исследуемым физико-механическим параметрам незначительно превосходят биополимерные материалы, однако, учитывая экологичность и возможность полной утилизации в природных условиях, данный факт не снижает актуальности использования биополимеров в пищевой отрасли. Кроме того, анализ данных по химическому составу исследуемых биополимеров основе полилактидов (PLA) показал, что снижение прочностных параметров представленных образцов, возможно, нивелировать путем введения модифицирующих упрочняющих и гидрофобизирующих добавок.

Еще

Полилактид, биоразлагаемые полимеры, синтетические полимеры, водопоглощение, деформационно-прочностные, теплофизические характеристики

Короткий адрес: https://sciup.org/140293767

IDR: 140293767

Список литературы Исследование свойств синтетических и биоразлагаемых полимеров, с целью возможности их использования в пищевой отрасли

  • Ершова О.В., Багреева К.В. Исследование физико-механических свойств биоразлагаемых и синтетических полимеров // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: тезисы докладов 79-й международной научно-технической конференции. 2021. Т. 2. С. 603
  • Вильданов Ф.Ш., Латыпова Ф.Н., Красуцкий П.А., Чанышев Р.Р. Биоразлагаемые полимеры современное состояние и перспективы использования // Башкирский химический журнал. 2012. Т. 19. №. 1. С. 135-139.
  • Ивановский С.К., Бахаева А.Н. Экологические аспекты проблемы утилизации отходов полимерной упаковки и техногенных минеральных ресурсов // Успехи современного естествознания. 2015. № 1-5. С. 813-817.
  • Adamcova D., Vaverkova M., Toman F. Repeated research of biodegradability of plastics materials in real composting conditions // Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis. 2013. V. 61. №. 6. P. 1557-1564.
  • Муллина Э.Р., Мишурина О.А., Чупрова Л.В., Ершова О.В. Влияние химической природы проклеивающих компонентов на гидрофильные и гидрофобные свойства целлюлозных материалов // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 250.
  • Kjeldsen A., Price M., Lilley C., Guzniczak E. et al. A Review of Standards for Biodegradable Plastics // Industrial Biotechnology Innovation Centre. 2017. P. 33.
  • Dr. Rolf-Joachim Miller. Biodegradability of Polymers: Regulations and Methods for Test-ing. Gesellschaft für Biotechnologische Forschung, 2016. 388 p.
  • Ершова О.В., Муллина Э.Р., Чупрова Л.В., Мишурина О.А. и др. Изучение влияния состава неорганического наполнителя на физико-химические свойства полимерного композиционного материала // Фундаментальные исследования. 2014. № 12-3. С. 487-491.
  • Закирова А.Ш., Канарская З.А., Михайлова О.С., Василенко С.В. Биодеградируемые пленочные материалы. Часть 1. Биодеградируемые пленочные материалы на основе синтетических и микробиологически синтезированных полимеров // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. №. 9. С. 155-162.
  • Коляда Л.Г., Медяник Н.Л., Ефимов Ю.Ю. Синтез и исследование наночастиц серебра и возможность их использования в пищевой упаковке // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2015. № 2 (50). С. 65-69.
  • Yershova O.V., Chuprova L.V, Mullina E.R, Mishurina O.A et al. The solution of environmental problems during plastic package recycling // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. V. 10. № 24. P. 44896-44899.
  • Мухаметдинова А.А. Определение деструкции биоразлагаемых полимеров // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. Тезисы докладов 78-й международной научно-технической конференции. 2020. С. 30.
  • Ершова О.В. Деструкция полимерных пленок, модифицированных оксибиоразлагаемой добавкой d2W // Успехи современного естествознания. 2016. № 11-2. С. 221-225.
  • Ершова О.В., Чупрова Л.В. Решение проблемы утилизации отходов полимерных материалов // Фундаментальные исследования. 2016. № 11-2. С. 271-275.
  • Vaverkova M., Kotovicova J., Adamcova D. Testing the biodegradability and biodegradation rates of degradable/biodegradable plastics within simulated environment // Infrastruktura i Ekologia Terenow Wiejskich. 2011. №. 12.
  • Носков Д.В., Артеменко С.Е., Овчинникова Г.П. Модификация вторичных полимеров // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2003. Т. 46. №. 1. С. 131-133.
  • Мельниченко М.А., Чупрова Л.В., Муллина Э.Р., Мишурина О.А. и др. Влияние химического состава на реакционную способность дисперсных наполнителей, используемых в композиционных материалах // Успехи современного естествознания. 2015. № 11. С. 70-73.
  • Нестеренкова А.И., Осипчик В.С. Тальконаполненные композиции на основе полипропилена // Пластические массы. 2007. № 6. С. 44-46.
  • Gilev V.G., Rusakov S.V., Rakhmanov A.Y., Chudinov V.S. et al. Modeling the curing kinetics of an epoxy binder with disturbed stoichiometry for a composite material of aero-space purpose // Mechanics of Composite Materials. 2021. V. 57. № 3. P. 361-372.
  • Mohite A.S., Rajpurkar Y.D., More A.P. Bridging the gap between rubbers and plastics: a review on thermoplastic polyolefin elastomers // Polymer Bulletin. 2021. P. 1-35. doi: 10.1007/s00289-020-03522-8
Еще
Статья научная