БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ ДЛЯ УПАКОВКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. ЧАСТЬ 2: УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ УТИЛИЗАЦИИ

Ирина Юрьевна Потороко, Артем Владимирович Малинин, Арам Валерикович Цатуров, Аммар Мохаммад Яхья Кади, Багале Удей

Аннотация


Утилизация полимерных материалов – процесс весьма трудоемкий и длительный во времени, причем в условиях смешанного сбора отходов возникает сложная ситуация, влекущая накопление веществ, опасных для окружающей среды. Существующий в мире опыт утилизации полимерных отходов недостаточный и не позволяет полностью снизить экологическую нагрузку на окружающую среду. Для утилизации полимерных отходов в зависимости от состава поступающего сырья и необходимых характеристик для вторичных изделий применяются методы переработки и утилизации (захоронение, механическое дробление, термическое воздействие, химические и т. д.). Для увеличения доли твердых бытовых отходов для захоронения с сокращением срока утилизации возникает необходимость в биоразлагаемых материалах из растительных биополимеров взамен пластика. На сегодняшний день по всему миру активно ведутся разработки технологий получения биоразлагаемых материалов, подвергающихся утилизации и рециклингу для разных сфер применения. Целью данного исследования стало изучение процессов (паропроницаемости, водопоглощения и вымывания наполнителя), протекающих в биоразлагаемых полимерах при различном соотношении основных сырьевых компонентов (крахмала кукурузного (КК) и целлюлозы (Ц)). Для проведения исследования были приготовлены 4 образца биоразлагаемого материала с оптимальным заданным компонентным составом. В процессе исследования нами было установлено, что наилучшими барьерными свойствами обладает образец 2 (КК:Ц в соотношении 1.5:0.5). Наименьшее вымывание наполнителя наблюдается у образца 3 (КК:Ц в соотношении 2.0:0.3). Результаты исследования показали, что при изменении соотношения основных компонентов в матрице биополимерного материала можно регулировать барьерные свойства материала. Полученные биоразлагаемые материалы могут быть использованы в качестве упаковочных материалов.

Ключевые слова


биоразлагаемая пленка; кукурузный крахмал; целлюлоза; водопоглощение; вымывание; экология

Полный текст:

PDF

Литература


Власов С.В., Ольхов А.А. Биоразлагаемые полимерные материалы// Полимерные материалы: изделия, оборудование, технологии. – 2006. – № 7. – С. 23–26.

Волкова А.В. Рынок утилизации отходов // Рециклинг полимеров в России: настоящее и будущее. – ИАЦ RUPEC, 2017.

Гулюк Н.Г. Крахмал и крахмалопродукты / Н.Г. Гулюк. – М.: Агропромиздат, 1985. – 240 с.

Дятлов Д.С., Гулемова Л.Р. Биопластики как замена стандартных полимерных материалов // Материалы и методы инновационных научно-практических исследований и

разработок Калуга, 28 октября 2019 г. – Калуга, 2019. – С. 57–59.

Захаров, И.В., Сидоров, Ю.Д., Поливанов, М.А., Василенко, С.В. Влияние поливинилацетата на паропроницаемость биоразлагаемых пленочных материалов // Вестник

технологического университета. – 2015. – Т. 18, № 21. – С. 77–79.

Крутько Э.Т., Прокопчук Н.Р., Глоба А.И. Технология биоразлагаемых полимерных материалов. – Минск: Изд-во БГТУ, 2014. – 105 с.

Луканина Ю.К., Колесникова Н.Н., Лихачев А.Н., Хватов А.В., Попов А.А. Влияние структуры полимерной матрицы на развитие микромицетов на смесевых композициях полиолефинов с целлюлозой // Пластические

массы. – 2010. – № 11. – С. 56–59.

Легонькова О.А. Биоразлагаемые материалы в технологии упаковки // Тара и упаковка. – 2003. – № 6. – С. 56–60.

Лонг Ю. Биоразлагаемые полимерные смеси и композиты из возобновляемых источников. – СПб.: Научные основы и технологии, 2013. – 464 с.

Потороко, И.Ю., Малинин, А.В., Цатуров, А.В., Удей Багале. Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 1// Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2020. – Т. 8, № 2. – С. 21–28. DOI: 10.14529/food200203

Рыбкина С.П., Пахаренко В.В., Булах В.Ю. Биоразлагаемые упаковочные материалы на основе полисахаридов (крахмала) // Пластические массы. – 2012. – № 2. – С. 61–64.

Сивкова Г.А., Хусаинова А.А. Получение биоразлагаемого пластика из возобновляемого сырья // Традиционная и инновационная наука: история, современное состояние,

перспективы, Саратов, 10 января 2020 г. – Саратов, 2020. – С. 25–30.

Терентьева Э.П. и др. Основы химии целлюлозы и древесины: учебно-методическое пособие / Э.П. Терентьева, Н.К. Удовенко, Е.А. Павлова, Р.Г. Алиев. – СПб.: ГОУ ВПО

СПбГТУ РП, 2010. – 23 c.

Ali Ghadetaj, Hadi Almasi, Laleh Mehryar. Development and characterization of whey protein isolate active films containing

nanoemulsions of Grammosciadium ptrocarpum

Bioss. essential oil // Food Packaging and Shelf Life. – 2018. – V. 16. – P. 31–40.

Alberto Jimenez, María Jose Fabra, Pau Talens Amparo Chiralt. Edible and Biodegradable Starch Films: A Review // Food and Bioprocess Technology. – 2012. – V. 5. – P. 2058–2076.

Curvelo A.A.S., de Carvalho A.J.F., Agnelli J.A.M. Thermoplastic starch-cellulosic fibers composites: preliminary results // Carbohydrate Polymers. – 2001. – V. 45. – P. 183–188.

Dong Y., Abdullah Z. Biodegradable and Water Resistant Poly(vinyl) Alcohol (PVA)/Starch (ST)/Glycerol (GL)/Halloysite

Nanotube (HNT) Nanocomposite Films for Sustainable Food Packaging // Frontiers in materials. –2019. – V. 6. – P. 1–17.

Pareta R. A novel method for the preparation of starch films and coatings / R. Pareta, M.J. Edirisinghe // Carbohydrate Polymers. –

– V. 63, № 3. – P. 425–431.

Yu L., Petinakis S., Dean K., Bilyk A., Wu D. Green polymeric blends and composites from renewable resources // Macromol. Symp. – 2007. – P. 535–539.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.