Жүгері крахмалы негізінде биоыдырайтын жабқыштар технологиясын жасау

Пән: Өнеркәсіп, Өндіріс
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 51 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Есмұратов Азамат

ЖҮГЕРІ КРАХМАЛЫ НЕГІЗІНДЕ БИОЫДЫРАЙТЫН ЖАБҚЫШТАР ТЕХНОЛОГИЯСЫН ЖАСАУ

050721 - «Органикалық заттардың химиялық технологиясы» мамандығы

Алматы, 2015 ж

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Химия және химиялық технология факультеті

«Қорғауға жіберілді»

кафедра меңгерушісі

«___»

х. ғ., д. профессор Мун. Г. А.

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: «ЖҮГЕРІ КРАХМАЛЫ НЕГІЗІНДЕ БИОЫДЫРАТЫН ЖАБҚЫШТАР ТЕХНОЛОГИЯСЫН ЖАСАУ»

050721 - «Органикалық заттардың химиялық технологиясы» мамандығы бойынша

Орындаған: А. А. Есмұратов

4 курс студенті

Ғылыми жетекші

х. ғ. к, . доцент П. И. Үркімбаева

Норма бақылаушы: Д. Б. Қалдыбеков

Алматы, 2015 ж

Аннотация

Дипломдық жұмыс 54 беттен, 12 суреттен, 6 кестеден, 60 әдебиет көздерінен тұрады.

Түйінді сөздер: тігілген полимерлер; поливинил спирті (ПВС) ; крахмал; электронды сәулелену; радиациялық өңдеу.

Зерттеу нысандары: крахмал негізіндегі (со) полимерлер және биоыдырайтын үлдірлер.

Жұмыстың мақсаты жүгері крахмалы негізіндегі биоыдырайтын жабқыш синтезінің технологиясын жасау, алынған жабқыштың қолданылу мүмкіндіктерін бағалау сонымен қатар табиғи ортада ыдырауына тексеріс жүргізу.

Жұмыстың міндеттері:

1. Жүгері крахмалы негізінде алынған биоыдырауға қабілетті жабындар синтездеудің оптимальды жағдайын іздестіру.

2. Поливинил спиртімен (ПВС) қосымша химиялық түрлендірілген жүгері крахмалы негізіндегі биоыдырайтын жабқыш құрамын ИҚ-спектроскопия әдісімен тексеру.

3. Тұрмыс пен медицинада қолданылу мүмкіндіктерін бағалау үшін синтезделген жабынның химиялық және физикалық қасиеттерін зерттеу.

4. Поливинил спирті және жүгері крахмалы негізінде алынған жабқыштың табиғи ортадағы ыдырауы мен қоршаған ортаға әсерін тексеру.

5. ПВС және крахмал негізіндегі (со) полимерлердің бетондар қасиетіне әсерін зерттеу.

Зерттеу әдістері: ИҚ-спектроскопия («SatelliteFTIR», Mattson, АҚШ), иономер Ion Meter 3345 (Jen Way, Ұлыбритания), жылдам электрондық сәулелендіру (жартылай-өндірістік үдеткіш ЭЛВ-4, 1, 3 МэВ), C055N (Matest, Италия) гидравликалық пресс қондырғысы.

Жұмстың ғылыми жаңалығы және практикалық құндылығы: жұмыста алғаш рет крахмал және поливинил спирті (ПВС) негізінде тігілген (со) полимерлер алынған. ИҚ-спектроскопия әдісінің көмегімен жалғанған полимерлеу сутегілік байланыстармен жүретіні анықталған. ПВС және крахмал негізіндегі қолданыстық қасиеттері жоғары үлдірлерді алу мақсатында ылғал күйдегі (со) полимерлерді радиациялық өңдеуден өткізу тиімділігі анықталған. Тігілген үлдірлердің суда және спирт-су, натрий хлориді ерітінділеріндегі ісіну көрсеткіштері БПҚ құрамына және спирттің проценттік үлесіне, ортаның температурасына тәуелділігі анықталған. ПВС-крахмал негізіндегі үлдірлердің биоыдырауна қоршаған ортаның ылғалдылығы мен микроорганизмдер мөлшері әсері тағайындалды. ПВС және крахмал негізінде алынған радиациялық өңдеуден өтпеген үлдірлерді бетондар құрамына қосу бетонның су сіңіру қасиетіне, қозғалғыштығына оңтайлы әсер көрсетті, сонымен қатар бетонның негізгі қасиеті - беріктілігін 20-25%-ға арттыратыны байқалды.

Аннотация

Дипломная работа состоит из 54 станиц, включает 12 рисунка, 6 таблицы, 60 источников литературы.

Ключевые слова: сшитые полимеры; поливиниловый спирт (ПВС) ; крахмал; электронное облучение; радиационная обработка.

Объекты исследования: (со) полимеры на основе крахмала и поливинилового спирта и биодеградируемые пленки.

Целью работы является создание технологии биодеградируемых покрытии на основе крахмала, определение возможности использовании полученных покрытии и иследование биодеградации в природной среде.

Задачи работы:

1. Найти оптимальный вариант синтеза биодеградируемых покрытии на основе ПВС и кукурузного крахмала.

2. Методом ИК-спектроскопии иследовать состав модифицированного поливиниловым спиртом биодеградирумую пленку на основе ПВС и крахмала.

3. Иследовать физико-химические свойства синтезированной пленки для изучение возможности использования в быту и медицине.

4. Изучение биодеградации и влияние в окружающую среду покрытии на основе ПВС и крахмала.

5. Иследование влияния (со) полимеров на основе ПВС и крахмала на свойства бетонов.

Методы исследования:

ИК-спектроскопия («Satellite FTIR», Mattson, США), иономер Ion Meter 3345 (Jen Way, Великобритания), установка быстрого электронного облучения (полу-производственный ускоритель ЭЛВ-4, 1, 3 МэВ), C055N (Matest, Италия) установка гидравлического пресса.

Научная новизна и практическая значимость работы: в работе впервые получены сшитые (со) полимеры на основе ПВС и крахмала. С помощью метода ИК-спектроскопии установлено, что привитая полимеризация идет с помощью водородных связей. Установлено, что для получения высококачественных (со) полимеров на основе ПВС и крахмала требуется провести радиационную обработку влажных пленок, а также показатели набухания пленок в водной, водно-спиртной и в среде растворов хлорида натрия зависят от процентного содержания поливинилового спирта и температуры окружающей среды. При изучении биоразлогаемости пленок на основе ПВС и крахмала было установлено, что увеличение влаги в почве и микроорганического мира пленки разлогаются быстро. При добавлении не обработанных радиационными лучами (со) полимеров на основе ПВС и крахмала в цементную смесь установлено, что прочность полученных бетонных изделии увеличилась на 20-25%.

Физико-химические иследования (со) полимеров на основе ПВС и крахмала показали, что полученные биоразлагаемые пленки пригодны в использовании в народном хозяйстве и медицине.

Мазмұны

КІРІСПЕ

1 ӘДЕБИ ШОЛУ

1. 1 Биоыдырайтын суда еритін полимерлер, заманауи мәселелері және оны шешу жолдары

1. 1. 1. Биоыдырайтын табиғи полимерлер

1. 1. 2. Крахмал модификациясы

1. 1. 3. Крахмалдың тігілген сополимерлері

1. 2 Биоыдырайтын үлдір синтезіндегі поливинил спиртінің қолданылуы

1. 3 Бетондарды ПВС-Кл негізіндегі сополимер қоспаларымен түрлендіру

2 ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ

2. 1 Бастапы заттар мен ерітінділердің сипаттамасы

2. 2 Сополимердің синтезі

2. 3 Зерттеудің физика-химиялық әдістері

2. 4 Бетон үлгілерін алу және қалыптау

2. 5 Полимербетонның су сіңіру қасиеті

2. 6 Полимербетонның сығуға беріктілігін анықтау

3 НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ӨҢДЕУ

3. 1 Поливинил спирті және крахмал негізінде үлдірлер алу

3. 2 Поливинил спирті және крахмал негізінде алынған үлдірлердің физика-химиялық қасиеттері

3. 3 ПВС пен крахмал негізінде синтезделген тігілген үлдірлердің биоыдыру қабілеті

3. 4 Бетон үлгілерін алу және қалыптау

3. 5 Полимербетонның су сіңіру қасиеті

3. 6 Полимербетонның сығуға беріктілігін анықтау

3. 7 Поливинил спирті және крахмал негізінде сополимер алуға арналған принципиалды сызбанұсқа

3. 8 Үлдірдің өзіндік құны мен сату бағасын базалық есептеу

ҚОРЫТЫНДЫ

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР ТІЗІМІ

ПВС-поливил спирті

ММ-молекулалық масса

БПҚ-бастапқы полимерлер қатынасы

ИҚ-инфрақызыл сәуле

ПЭ-полиэтилен

ПП-полипропилен

ПВХ-поливилхлорид

МҚ-малеин қышқылы

МА-метакрил қышқылы

КМК-карбоксиметилкрахмал

ММ-молекулалық масса

БПҚ-бастапқы полимерлер қатынасы

КІРІСПЕ

Жұмыстың өзектілігі. Заманауи қоғамды полимерлі орамалар, жабындар және пластикалық материалдарсыз елестету мүмкін емес. Қолданылған соң барлық пластикалық материалдар қатты тұрмыстық қалдықтар ретінде тасталып, онжылдықтар бойы бұзылмай сақталады. Соның салдарынан жиналған қалдықтар адамзат денсаулығы мен қоршаған ортаға зор қауіп тудыруда. Ғылымның соңғы жетістіктерін пайдалана отырып қоршаған ортаны қорғау мен табиғи ресурстарды тиімді игеру экологиялық мәселелердің негізгі шешімі болып табылады. Осыған орай қолданылған соң қайта өңдеуге келетін немесе биоыдырауға қабілетті жабындар синтезі қазіргі таңда қарқынды дамуда.

Биоыдырайтын полимерлер - микроағзалар, ультра күлгін сәулесі, күн радиациясы және өзге де табиғи факторлар есебінен, қоршаған ортаға зиянсыз бастапқы құраушыларына ыдырауға қабілетті материалдар. Биополимерлер негізінде алынған материалдар қарапайым құрылғылар көмегімен алынады және халық шаруашылығының көптеген салаларында жоғары қолданыстық көрсеткіштерге ие.

Биополимерлер өндірісінде аса үлкен қызығушылық тудыратын материал - крахмал. Жүгері крахмалы негізінде биоыдырайтын табиғи жабындар синтезі көптеген мәселелер шешімін табуға мүмкіндік береді. Крахмал - экономикалық тиімді, қолжетімді, қайта қалпына келетін, экологиялық таза шикізат көзі. Крахмал құрамында гидроксил топтарының болуы бойына суды жинай отырып, бастапқы құраушыларға ыдырауына мүмкіндік береді. Қосымша химиялық өңдеу крахмал негізіндегі алынған жабынның эксплуатациялық, беріктілік және эластикалық қасиеттерін арттырады.

ПВС - әмбебап полимер. Оның негізінде көптеген қолданыстық мақсаттағы бұйымдар мен поливинил ацеталь, поливинил нитрат секілді маңызды полимерлі материалдар алынады. ПВС синтезі үлкен өндірістік масштабтарға ие, негізгі тізбегінде С-С байланысының болуы оның негізіндегі өнімдерге тез биоыдырауға мүмкіндік береді.

Ұсынылған жұмыс жоғарыда айтылған мәселелерді шешу мақсатында крахмал мен поливинил спирті негізінде биоыдырайтын үлдірлер алу және олардың басты физика-химиялық қасиеттерін тағайындауға арналған.

Жұмыстың мақсаты: жүгері крахмалы негізіндегі биоыдырайтын жабқыш синтезінің технологиясын жасау, алынған жапқыштың қолданылу мүмкіндіктерін бағалау, сонымен қатар табиғи ортада ыдырауына тексеріс жүргізу.

Жұмыстың міндеттері:

1. Жүгері крахмалы негізінде алынған биоыдырауға қабілетті жабындар синтездеудің оңтайлы жағдайын іздестіру.

2. Поливинил спиртімен әр түрлі қатынаста қосымша химиялық түрлендірілген жүгері крахмалы негізіндегі биоыдырайтын жабқыш құрамын ИҚ спектроскопия әдісімен тексеру.

4. Жүгері крахмалы негізінде алынған жабқыштың табиғи ортадағы ыдырауы мен қоршаған ортаға әсерін тексеру.

Зерттеу нысандары: крахмал негізіндегі (со) полимерлер және биоыдырайтын үлдірлер.

Зерттеу әдістері: ИҚ-спектроскопия («Satellite FTIR», Mattson, АҚШ), иономер Ion Meter 3345 (Jen Way, Ұлыбритания), жылдам электрондық сәулелендіру (жартылай-өндірістік үдеткіш ЭЛВ-4, 1, 3 МэВ), C055N (Matest, Италия) гидравликалық пресс қондырғысы.

1 ӘДЕБИ ШОЛУ

1. 1. Биоыдырайтын суда еритін полимерлер, заманауи мәселелері және оны шешу жолдары

Мұнайдан өндірілетін пластмассалар, полимерлі материалдар бүкіл әлем бойынша өте кең қолданысқа ие. Қолданылу мөлшерінің артуына байланысты пластмассалар қалдықтарының утилизациясы күрделі ғаламдық мәселеге айналуда. Осыған орай микроорганизмдер әсерінен сулы ортада, топырақта ыдырай алатын жаңа пластмассалар мен полимерлі материалдарды өндіру мәселесі қарқынды дамуда.

Табиғи полимерлер (целлюлоза, крахмал, хитин) түрлі микроорганизмдер әсерінен немесе олардың бөлетін ферменттері есебінен қарапайым тіршілік иелерінің метаболизміне қатысатын төмен молекулалық қосылыстарға ыдырайды. Ферменттер полимердің басты тізбегінің бұзылуына жауап беретін катализаторлар қызметін атқарады. Полиолефиндер мен поливинилді полимерлі қосылыстарды ыдырататын ферменттер табиғатта кездеспейді. Бірақ, қысқа мерзімді қолданылатын көптеген материалдар аталған полимерлік материалдардан алынады. Бұндай материалдар дамыған елдердегі қатты қалдықтардың санаулы үлесін құрайды. Сондықтан да, соңғы жылдары хитин мен крахмал секілді табиғи материалдар негізінде алынатын биополимерлер өндірісі қарқындай түсуде [1] .

Қазіргі таңда көптеген полимерлер мен пластмассалардың негізгі шикізаты мұнай болып табылады. Соңғы деректер бойынша мұнайдың әлемдік қоры 2050 жылға дейін ғана жеткілікті. Мұнай шикізатының сарқылуы әлемдік ғалымдар мен өндірушілердің қазірден бастап қазбалық қайта қалпына келетін энергоқорларымен алмастыратын жолдарды іздестіруге итермелеуде. Мұнай-тек қана бензин, мазут секілді жанармай түрі емес, сонымен қатар химия индустриясында өнімдердің алпауыт түрлерінің негізгі шикізат көзі.

Тұрмыста қолданылатын көптеген өнімдер түрлері: үлдірлер, ыдыстар түрлері, жылыжай бөлшектері секілді материалдар өндірісіне мұнайдың аса үлкен мөлшері жұмсалады. Орасан зор жұмсалған шикізатпен қоса алынған өнімдердің табиғи ыдырауға ұшырамайтындығы, утилизациясының қымбаттылығы мен күрделілігі секілді факторлар әсері қоршаған ортаға миллиондаған тонна ыдырамайтын қатты қалдықтар бөлінуіне себепш і.

Сондықтан да биополимерлер өндірісінің дамуы қазіргі таңдағы маңызды мәселелердің бірі. Табиғи полимерлік материалдар ірі масштабтарда қолданыла бастағанымен әлі де кең қолданыс таппаған [2] .

Жаңа биоыдырайтын матриалдарды алу соңғы 30 жыл бойы әлемдік ғалымдардың назарын аудартқанымен, бұл саладағы интенсивті зерттеулер тек соңғы онжылдықтарда ғана жүргізілуде. Бұл әлем бойынша полимерлі материалдардың өндіріс қарқынының артуынан, жыл сайын миллиондаған тонна қатты қалдықтардың қалып, қоршаған орта жағдайына жағымсыз әсер етуімен тығыз байланысты [3] .

Биополимерлер өндірісіндегі аса үлкен қызығушылыққа ие, табиғи, өсімдітекті ірі масштабты өндірілетін материал - крахмал. Бактериялар ыдырата алатын суда еритін үлдір алу мақсатында крахмал мен пектин қоспасына пластификаторлар енгізеді: глицерин немесе полиоксиэтиленгликоль. Зерттеулер көрсеткендей, крахмал мөлшері артқан сайын үлдір беріктігі төмендей түседі [4] .

Соңғы зерттеулерде крахмалды эфирлерге арналған көптеген нәтижелерге қол жеткізілгенімен, биоыдырайтын материал алу мәселесі толықтай шешілмеген. Сол себепті түрлі шикізат көздерінен алынған крахмалдың табиғи құрамының әр алуандығына байланысты өнімді оптимизациялауға арналған қосымша зерттеулер жүргізілуі қажет.

Жүгері және күріштен алынатын крахмал, оларға қосылатын технологиялық компоненттердің полиэтиленмен қоспасы негізіндегі материалдар соңғы жылдардағы зерттеудің негізгі объектісіне арналған [5] .

Крахмал құрамында бойына суды тарту қабіетіне ие гидроксилді топтары бар, сондықтан да оның негізінде алынатын материалдар қарқынды ыдырау қабілетімен ерекшеленеді. Алайда, крахмал құрамындағы функционалды топтарды эфирлік немесе күрделі эфирлік топтармен алмастыру арқылы материалдың тұрақтылығын арттыруға болады. Қосымша химиялық өңдеу крахмал полимері құрмындағы химиялық байланыстардың нығаюына себепші болады да, алынған материалдың жылуға, қышқылдар әсеріне, механикалық әсерлерге тұрақтылығын арттырады [5] .

Бұндай өңдеу нәтижесінде қоршаған ортада ыдырау қабілетіне ие модифицирленген крахмал алынады. Алынған материал коммерциялық тиімді термопласт болып табылады. Модифицирленген крахмалды қарапайым пластмасса шығаратын құрылғыларда алуға болады, материал бетіне жеңіл техника көмегімен түрлі кескіндер салуға, бояуға өте ыңғайлы. Бұл материал табиғаты бойынша антистатикалық қасиетке ие. Модифицирленген крахмалдың физикалық қасеттері мұнайхимиялық жолмен өндірілетін басты бәсекелестері-жоғары және төмен тығыздықты полиэтиленнен, полипропиленнен айтарлықтай төмен. 30 ⁰ С температурада екі ай шамасында толықтай ыдырап кетеді [6, 7] . 1970 жылы крахмал полимерлі матрицаны синтездеуге пайдаланылған, бірнеше онжылдықтардан кейін крахмалдан термопластикалық материалдар алу жолға қойыла бастаған. Зерттеулер көрсеткендей крахмал полимерлі матрицасын өзге де мұнайхимиялық жолмен алынған синтетикалық материалдармен толтыру арқылы биоыдырау қасиетін бәсеңдетуге болады. Зерттеу жұмыстары крахмал/целлюлоза, крахмал/поливинил спирті (ПВС) секілді қоспалармен жүргізілген [8] .

Соңғы аталған синтетикалық материалдардың өндірістік маңызы тұрақты дамуымен, шығу тегіне тәуелсіздігімен сонымен қатар ерігіштік, суда ісіну қабілетімен, арзан әрі зиянсыз еру қабілетіне орай артуда. Бұндай полимерлі материалдардың қолданылу аясы өте кең, коммерциялық саладан бастап азық-түлік, тері өңдеу, түрлі жабындар дайындау, медицина мен фармацевтикада және өзге салаларда кеңінен қолданылады. Бұндай материалдар үлкен коммерциялық маңызға ие, ең бастысы қоршаған ортаға тигізер зиянды әсері өте төмен [9] .

Химиялық байланыс түріне тәуелді, сольватталған макромолекулалық негіздердің мономерлік бірліктрінің спецификалық құрылымдығы мен реттілігі (бірінші ретті құрылымы), сонымен қатар бір немесе бірнеше массивтегі макромолекулалардың конфорамациялық және конфигурациялы құрылымдары (екінші ретті құрылымы), ерітінді қасиеттеріне және де суда еритін полимерлі материалдар өндірісіне әсер етеді. Функционалды топтар мен (құрылымы, меншікті концентрациясы, қайталанушы буындар реті) гидрофобты көмірсутектерден құралған қайталанып отыратын буындар арасындағы меншікті баланс, сонымен қатар олардың гомополимерлер мен сополимерлер құрылымдарында орналасуы суда еруіндегі басты факторлар қатарына жатады. Суда еритін полимерлер блоктарындағы функционалды топтар нейтралды (иондалмаған полимерлер), зарядталған (анионды, катионды, цвиттер ионды, амфотерлі полимрлер) болуы мүмкін [10] .

1. 1. 1. Биоыдырайтын табиғи полимерлер

Кейбір табиғи полимерлердің химиялық құрылымы 1-суретте және биоыдырайтын табиғи полимерлер классификациясы 2-суретте көрсетілген.

1-сурет. Табиғи полимерлердің құрылымы

2-сурет. Биоыдырайтын табиғи полимерлердің классификациясы

Крахмал өсімдіктерде кездесетін полисахарид. Ол өсімдіктер құрамында қор қызметін атқарады. Химиялық құрылымы бойынша ол қайталанып отыратын глюкапиранозаның альфа-D- (1, 4) байланыстарынан құралған. Ол негізі екі полимерден құралған: амилоза (α-1, 4 D-глюкозадан тұратын бөлінбейтін спиральды полимерден) және амилопектиннен (α-1, 4 және α-1, 6 D-глюкозаның қатты тармақталған мономерлерінен құралған) тұрады. Гидролиздену барысында глюкоза моносахаридін береді. Табиғатта аса көп мөлшерде кездесетін полимер жұлындық жасушаларды жасауда, дәрілік компоненттерге қоспа ретінде және т. б. алу мақсатында биомедицинада қолданылады. Крахмал және клечатка негізіндегі микробөлшектер медициналық материалдар каркасының торлық құрылымдарын құрайды және жұлынның сомалық жасушаларының остеобласттарын тасымалдаушы ретінде қолданылады.

Сонымен қатар крахмалды алынатын өнімдер қасиеттерін арттыру мақсатына өзге де табиғи және синтетикалық материалдармен қосады. Мысалы, фенил аланин препаратының модельдерінің таңдамалық түрлерін алу мақсатында крахмал альгинаты қолданылады. Препарат сыртын қаптайтын альгинат әсерінен фенил аланиннің қажетті дозасы реттелген түрде бөлініп отырады [11] .

Крахмал негізіндегі биоыдырайтын полимерлерді алу бірнеше принциптерге негізделеді:

- термопластикалық крахмал мен бұйымдарды крахмал негізінде алу;

- синтетикалық және табиғи полимерлерден қоспаларды алу;

- экструзиялық жолмен крахмал туындыларын алу.

Алу жолдары мен алынған материалдар қасиеттері соңғы жылдарғы ғылыми шолуларда келтірілген [12-13], библиографиялық сілтемелер саны 653 еңбектерден құралған. Соңғы зерттеу еңбектердің бірінде [14] крахмал модификациясы қарастырылған, бұл зерттеулер бойынша жай және күрделі эфирлі крахмал, тігілген сополимерлер, тотыққан және катионды крахмал экструдер арқылы алынған. [15]

Крахмал негізіндегі пластикалық массалар жоғары экологиялық тазалығымен және екі ай көлемінде 30 ⁰ С температурада топырақ жамылғысында өсімдіктер өсуіне бағалы компоненттерге ыдырау қабілетіне ие. Тұрмыстық маңызы бар биоыдырау қабілетіне ие материалдардың (орамалар, агротехникадағы жабындау қаптамалары, қоқысқа арналған қаптар) өзіндік құнын төмендету үшін тазартылмаған крахмалдың поливинил спирті және талькпен қоспасы қолданылады. [16]

Целлюлоза жоғары механикалық қасиетке ие, су мен органикалық еріткіштерде ерімейді, балқымайды. Қышқыл әсерінен гидролизге ұшырайды. Полисүт қышқылы-сызықты алифатикалық полиэфир, жүгері немесе өзге де био массасының ферментациясы негізінде түзілетін сүт қышқылын полимерлеу нәтижесінде алынады. Полисүтқышқылының ыдырауы екі этаппен жүзеге асады. Алдымен сүт қышқылы түзілуі үшін эфирлік топтарды бірітіндеп сумен гидролизге ұшыратады да, кейін белгілі бір ортада микробтар көмегімен ыдырату жүзеге асады. Полисүт қышқылы 45 тәулік ішінде қажетті қаптамалық құрылымдарды жүзеге асыру арқасында алынады[17] . Поликапролактон синтетикалық полиэфирлер класына жатады. Жоғары механикалық қасиетке ие және май мен су әсеріне тұрақты. Балқу температурасы төмен (50 ^○ С) . Биоыдырау процесі микробтар және саңырауқұлақтармен үнемі әсерлесу нәтижесінде 60 тәулікке созылады [18] .

Фото және биоыдырайтын пластмассаларды алу құрамында ультракүлгін және биоыдырауға қабілетті ерекше функционалды топтары бар, тізбекке фото және биоактивтеуші қоспалар енгізілумен жүргізіледі. Бұндай материалдың алынуының басты қиындығы-қоспалар полимер құрамына өндіру немесе синтез барысында енгізіледі, ал ыдырау алыған материал қолданылған соң жүзеге асу қажет. Сондықтан да пластмассалық бұйымдардың сапасына әсер етпейтін және жарамдылық мерзімін арттыратын ыдырату активаторларын дайындау басты мәселе болып табылады. Сонымен бірге активаторлар токсикалық емес және қолжетімді болу қажет.

Биоыдырайтын пластмассаларды игеру жұмыстарын жетілдірудің негізгі үш бағыттары: полиэфирлері; өндірілетін табиғи полимерлер негізіндегі пластикалық массалар; өндірістік жоғары молекулалық синтетикалық материалдарға биоыдырау қабілетін беру. Қазіргі таңда орамалық мақсатта қолданылатын перспективалы биоыдырайтын материалдардың бірі сүт қышқылы конденсациясы өнімі полиактид болып табылады. Полиактид компостта бір ай көлемінде ыдырайды, теңіз суының микробтарымен де жеңіл сіңіріледі. Қажетті тауарлық қасиеттерге ие биоыдырайтын полиэфирлерді гидроксикарбон қышқылдары негізінде алуға болатын болса, онда құрамына крахмал, целлюлоза, хитозан немесе протеин кіретін пластмассалар композициялық матералдарды құрайды [20] .

Биоыдырайтын қаптамалық материалдар ішінен аса кең қолданысқа ие табиғи материал ретінде крахмал қолданылады. Бактериялар ыдырата алатын суда еритін крахмал мен пектин негізіндегі қаптамалық материалдар алу үшін үлдір құрамына пластификаторлар енгізіледі: глицерин немесе полиоксиэтиленгликоль. Целлюлозаның эпоксид шайырларымен және дикарбон қышқылдарының ангидридтерімен әсерлесу арқылы алынған полимерлер топырақта 4 ай ішінде толықтай еріп кетеді. Соның негізінде формалау арқылы шөлмектер, бір реттік қолданылатын ыдыстар, егістік жабындарда қолданылатын үлдірлер алынады [21] .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.