Жүгері крахмалы негізінде биоыдырайтын жабқыштар технологиясын жасау

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
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.
1. Суворова А.И., Тюкова И.С., Труфанова Е.И. «Биоразлагаемые полимерные материалы на основе крахмала» // Успехи химии. 2000. Т. 69. №5. С. 494–504.
2. Тасекеев М.С.., Еремеева Л.М. Производство биополимеров как один из путей решения проблем экологии и АПК // 2009. С. 5 – 6.
3. Ермолович О.А., Макаревич А.В. и др. «Биоразлагаемые ориентированные плоские волокна на основе крахмалонаполненногополпропилена» // Химические волокна. 2006. №5. С. 26–30
4. Легонькова О., Мелицкова Е., Пешехонова А. «Будущее за биоразложением» // Тара и упаковка. 2003. №2. C. 62–63.
5. Во, Тхи Хоай Тху, Биоразлагаемые полимерные материалы на основе крахмала // Успехи химии. 2010.
6. Felix H. Otey, Richard P. Westhoff, «Biodegradable Films from Starch and Ethylene-Acrylic Acid Copolymer» // American Chemical Society, Chicago1977. № III A. С. 305-308;
7. Патент 2190623 (РФ). Способ получения гидроксиалкилкарбоксиметил крахмалов / И.М. Ротенберг, Л.Б. Иванникова / Опубл. 10.10.2002.
8. ThawienBourtoom, Manjeet S. «Preparation and properties of rice starche-chitosan blend biodegradable film» // LWT - Food Science and Technology № 4. 2008. С.1633- 64.
9. Willart, J. F.; Descamps, M. «Solid State Amorphization of Pharmaceuticals»// Mol. Pharmaceutics 2008, №5.С.905−920;
10. Vasanthavada, M.; Tong, W.-Q.; Joshi, Y.; Kislalioglu, M. S. «Phase Behavior of Amorphous Molecular Dispersions I: Determination of the Degree and Mechanism of Solid Solubility»// Pharm. Res. 2004, №21.С.1598−1606.
11. Sindhu Doppalapudi, Sameer Katiyar, Abraham J. Domb and Wahid Khan. BiodegradableNaturalPolymers// AdvancedPolymersinMedicine2015, P 35 - 37
12. Marsac, P. J.; Konno, H.; Taylor, L. S. «A Comparison of the Physical Stability of Amorphous Felodipine and Nifedipine Systems» // Pharm. Res. 2006, № 23.С. 2306−2316.
13. Fedotov, V. D.; Schneider, H. «Structure and Dynamics of Bulk Polymers by NMR Methods. In NMR Basic Principles and Progress»; // Diehl, Springer- Verlag: Berlin, 1989. № 3.С. 396−418.
14. McBrierty, V. J.; Packer, K. J. «Nuclear Magnetic Resonance in Solid Polymers» // Cambridge University Press: Cambridge, 1993.№5, С. 52-98.
15. Schmidt-Rohr, K.; Spiess, H. W. «Multidimensional Solid-State NMR and Polymers» // Academic Press: London, 1994. V9.С. 187-215.
16. Byrn, S. R.; Xu, W.; Newman, A. W. «Chemical Reactivity in Solid- State Pharmaceuticals» // Formulation Implications. Adv. Drug Delivery Rev. 2001, № 48. С. 115−136.
17. Bugay, D. E.» Characterization of the Solid-State: Spectroscopic Techniques» // Adv. Drug Delivery Rev. 2001, № 48.С. 43−65
18. Berendt, R. T.; Sperger, D. M.; Isbester, P. K.; Munson, E. J. «Solid-State NMR Spectroscopy in Pharmaceutical Research and Analysis». TrAC, Trends Anal. Chem. 2006, № 25.С. 977−984.
19. Schantz, S.; Hoppu, P.; Juppo, A. M. «A Solid-State NMR Study of Phase Structure, Molecular Interactions, and Mobility in Blends of Citric Acid and Paracetamol» // J. Pharm. Sci. 2009, № 98.С.1862−1870.
20. Weuts, I.; Van Dycke, F.; Voorspoels, J; «Physicochemical Properties of the Amorphous Drug, Cast Films, and Spray Dried Powders to Predict Formulation Probability of Success for Solid Dispersions» // Etravirine. J. Pharm. Sci. 2011, № 100.С. 260−274.
21. Pham, T. N.; Watson, S. A.; Edwards, A. J.; Chavda, M.; Clawson, J. S.; Strohmeier, M.; Vogt, F. G. «Analysis of Amorphous Solid Dispersions Using 2D Solid-State NMR and 1H T1 Relaxation Measurements» // Pharmaceutics 2010, № 7. С. 1667−1691.
22. Фомин В. А., Гузеев В. В. «Биоразлагаемые полимеры, состояние и перспективы использования» // Пластические массы. 2001, № 2. С. 42-46.
23. Forster, A.; Apperley, D.; Hempenstall, J.; Lancaster, R.; Rades, T. «Investigation of the Physical Stability of Amorphous Drug and Drug/Polymer Melts Using Variable Temperature Solid State NMR» // Pharmazie 2003, № 58. С. 761−762.
24. Barich, D. H.; Davis, J. M.; Schieber, L. J.; Zell, M. T.; Munson, E. J. «Investigation of Solid-State NMR Line Widths of Ibuprofen in Drug Formulations»//J. Pharm. Sci. 2006, № 95.С. 1586−1594.
25. Пхакадзе Г. А. . Коломийцев А. К и др «Биодеструктивные полимеры»// Киев: Наук. Думка, 1990. С. 143.
26. Lubach, J. W.; Xu, D.; Segmuller, B. E.; Munson, E. J. «Investigation of the Effects of Pharmaceutical Processing Upon Solid- State NMR Relaxation Times and Implications to Solid-State Formulation Stability» // J. Pharm. Sci. 2007, № 96. С. 777−787.
27. Janssens, S.; Novoa de Armas, H.; Remon, J. P.; Van den Mooter, G. «The Use of a New Hydrophilic Polymer, Kollicoat IR, in the Formulation of Solid Dispersions of Itraconazole» Eur. J. Pharm. Sci. 2007, № 30.С. 288−294.
28. Janssens, S.; Anné, M.; Rombaut, P.; Van den Mooter, G. Spray Drying from Complex Solvent Systems Broadens the Applicability of Kollicoat IR as a Carrier in the Formulation of Solid Dispersions. Eur. J. Pharm. Sci. 2009, №37. С. 241−248.
29. Guns, S.; Kayaert, P.; Martens, J. A.; Van Humbeeck, J.; Mathot, V.; «Characterization of the Copolymer Poly(ethyleneglycol-g-vinylalcohol) as a Potential Carrier in the Formulation of Solid Dispersions» // . Eur. J. Pharm. Biopharm. 2010, № 74.С. 239−247.
30. Litvinov, V. M.; Penning, J. P. «Phase Composition and Molecular Mobility in Nylon 6 Fibers as Studied by Proton NMR Transverse Magnetization Relaxation». Macromol. Chem. Phys. 2004, № 205.С. 1721−1734.
31. Litvinov, V. M. EPDM/PP «Thermoplastic Vulcanizates As Studied by Proton NMR Relaxation: Phase Composition, Molecular Mobility, Network Structure in the Rubbery Phase, and Network Heterogeneity» //. Macromolecules 2006, № 39.С. 8727−8741.
32. Litvinov, V. M.; Persyn, O.; Miri, V.; Lefebvre, J. M. «Morphology, Phase Composition, and Molecular Mobility in Polyamide Films in Relation to Oxygen Permeability. Macromolecules» 2010, № 43.С. 7668−7679.
33. Aujla, R. S.; Harris, R. K.; Packer, K. J.; Parameswaran, M.; Say, B. J.; Bunn, A.; Cudby, M. E. A. «Discriminatory Experiments in High- Resolution 13C NMR of Solid Polymers». Polym. Bull. 1982, № 8.С. 253− 259.
34. Guns, S.; Mathot, V.; Martens, A. J.; Van den Mooter, G. «Upscaling of the hot-melt extrusion process: comparison between laboratory scale and pilot scale production of solid dispersions with miconazole and Kollicoat» // IR. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2012, № 81 (3).С. 674−682.
35. Волова Т. Г., Севастьянов В. И., Шишацкая Е. И. «Полиоксиалканоаты - биоразрушаемые полимеры для медицины» // Новосибирск: Издательство СО РАН, 2003. С 330.
36. Штильман М. И. «Полимеры медико-биологического назначения». М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. С .400
37. R.K. Salar S.K. Gahlawat P. Siwach J.S. Duha. Biotechnology: Prospects and Applications // Starch: Its Functional, In Vitro Digestibility, Modification, and ApplicationsP 39 - 53
38. Litvinov, V. «Molecular Mobility and Phase Composition in Polyolefins: From Fundamental to Applied Research. In NMR Spectroscopy of Polymers: Innovative Strategies for Complex Macromolecules» // American Chemical Society 1077: Washington, DC, 2011; Chapter 11. С. 179−190.
39. Aharoni, S. M. «On Entanglements of Flexible and Rodlike Polymers»//Macromolecules 1983, № 16. С. 1722−1728.
40. Wool, R. P. «Polymer Entanglements» //Macromolecules 1993, № 26.С. 1564−1569.
41. Heymans, N. A «Novel Look at Models for Polymer Entanglement»// Macromolecules 2000, № 33. С. 4226−4234.
42. Barendswaard, W.; Litvinov, V. M.; Souren, F.; Scherrenberg, R. L.; Gondard, C.; Colemonts, C. «Crystallinity and Microstructure of Plasticized Poly(vinyl chloride). A 13C and 1H Solid State NMR Study» // . Macromolecules 1999, №32. С.167−180.
43. Ларионов В. Г. «Саморазлагающиеся полимерные материалы» // Полимеры для пищевой промышленности. 1993, № 4. С. 36-39.
44. Litvinov, V. M.; Soliman, M. «The Effect of Storage of Poly(propylene) Pipes Under Hydrostatic Pressure and Elevated Temperatures on the Morphology, Molecular Mobility and Failure Behaviour» //Polymer 2005, № 46. С. 3077−3089.
45. Doi YK, Fukuda K. «Biodegradable plastics and polymers» // Amsterdam: Elsevier; 1994.
46. Ермолович О.А., Макаревич А.В. и др. Биоразлагаемые ориентированные плоские волокна на основе крахмалонаполненного полипропилена // Химические волокна. 2006. №5. С. 26–30.
47. Thayer AM. «Plastics recycling efforts spurred by concerns about solid waste» // In: Glass JE, Swift G, editors. «Agricultural and Synthetic Polymers, Biodegradability and Utilization» American Chemical Society; 1990. С. 38–51.
48. Taghizadeh MT, Nalbandi N, Bahadori A. «Stabilizing effect of epoxidized sunflower oil as a secondary stabilizer for Ca/Hg stabilized PVC» // ExpPolymLett 2008№ 2(1). С. 65–76.
49. Rath SK, Singh RP. «On the characterization of grafted and ungrafted starch, amylose and amylopectin». J ApplPolymSci 1998; № 7. С.1795–1810.
50. Тоқтабаева Ә. Қ. Полимерлік композиттік материалдарды алу және зерттеу әдістері. 2009. С. 13-14.
51. Vert M, Feijen L, Albertsson A, Scott G. «Biodegradable polymers and plastics» // Wiltshire, UK: Redwood Poss Ltd. The Royal Society of Chemistry; 1992.
52. Wagner PA, Little BJ, Hart KR, Ray RI. «Biodegradation of composite materials» // IntBiodeterBiodegrad 1996. №38. С. 125–132.
53. Averous L, Moro L, Dole P, Fringant C. «Properties of thermoplastic blends: starch–polycaprolactone». Polymer 2000; № (11). С. 4157–4167.
54. Hayashi T. №Biodegradable polymers for biomedical uses» // ProgPolymSci 1994; № 19. С. 663–702.
55. Lijun Mao, Syed Imam, Sherald Gordon, Patrizia Cinelli, and Emo Chiellini. Extruded Cornstarch–Glycerol–Polyvinyl Alcohol Blends: Mechanical Properties, Morphology, and Biodegradability // Journal of Polymers and the Environment 2002; С. 205.
56.Y. Ohama // Durabilaty Performance of Polymer-Modified Mortars // Gaitherburg, USA, 242-248, 1981.
57. Gregory J Glen, Artur K. Klamenezynsky, Bor Sen Tior // Lightweight Concrete Containing an Alkaline Resistsnt Starch-Based Aquagel Journal of Polymers and the Environment, Vol. 12, No. 3, July 2014
58.TsebrenkoМ.V., JudinА.V., AblazovaТ.I., Vinogradov G.V. Polymer, 1976, v. 17, № 9, p. 831.
59.Paul D.R. In: Polymer blends. N. Y.: Academic Press, 1978, v. 2, p. 168.
60.Krasnikova N.P., Kotova E.V., Vinogradov G.V., Pelzbauer Z.J. Appl. Polymer Sci., 1978, v. 22, № 7, p. 2081.
        
        Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті
Есмұратов Азамат
ЖҮГЕРІ КРАХМАЛЫ НЕГІЗІНДЕ БИОЫДЫРАЙТЫН ЖАБҚЫШТАР ТЕХНОЛОГИЯСЫН ЖАСАУ
050721 - ... 2015 ... ... ... және ... ... атындағы Қазақ Ұлттық Университеті
Химия және химиялық технология факультеті

кафедра меңгерушісі
_________
х.ғ.,д. профессор Мун. ... ... ... - ... бойынша
Орындаған: А.А. ... курс ... ... доцент П.И. ... ... Д.Б. ... 2015 ж
Аннотация
Дипломдық жұмыс 54 беттен, 12 суреттен, 6 кестеден, 60 әдебиет көздерінен тұрады.
Түйінді сөздер: тігілген полимерлер; поливинил спирті (ПВС); ... ... ... ... ... ... ... негізіндегі (со)полимерлер және биоыдырайтын үлдірлер.
Жұмыстың мақсатыжүгері крахмалы негізіндегі биоыдырайтын жабқыш синтезінің технологиясын жасау, алынған жабқыштың қолданылу мүмкіндіктерін бағалау сонымен ... ... ... ... ... жүргізу.
Жұмыстың міндеттері:
1. Жүгері крахмалы негізінде алынған биоыдырауға ... ... ... оптимальды жағдайын іздестіру.
2. Поливинил спиртімен (ПВС) қосымша химиялық түрлендірілген жүгері крахмалы негізіндегі ... ... ... ... әдісімен тексеру.
3. Тұрмыс пен медицинада қолданылу мүмкіндіктерін бағалау үшін синтезделген жабынның химиялық және физикалық қасиеттерін ...
4. ... ... және жүгері крахмалы негізінде алынған жабқыштың табиғи ортадағы ыдырауы мен қоршаған ортаға әсерін тексеру.
5.ПВС және ... ... ... ... қасиетіне әсерін зерттеу.
Зерттеу әдістері: ИҚ-спектроскопия (, Mattson, АҚШ), иономер Ion Meter 3345 (Jen Way, ... ... ... ... ... ... ... 1,3 МэВ), C055N (Matest, Италия) гидравликалық пресс қондырғысы.
Жұмстың ғылыми жаңалығы және практикалық құндылығы: жұмыста алғаш рет ... және ... ... (ПВС) ... тігілген (со)полимерлер алынған. ИҚ-спектроскопия әдісінің көмегімен жалғанған полимерлеу сутегілік байланыстармен жүретіні анықталған. ПВС және ... ... ... ... жоғары үлдірлерді алу мақсатында ылғал күйдегі (со)полимерлерді радиациялық өңдеуден өткізу тиімділігі анықталған. Тігілген үлдірлердің суда және ... ... ... ерітінділеріндегі ісіну көрсеткіштері БПҚ құрамына және спирттің проценттік үлесіне, ортаның температурасына тәуелділігі анықталған. ПВС-крахмал негізіндегі үлдірлердің биоыдырауна қоршаған ортаның ... мен ... ... ... тағайындалды. ПВС және крахмал негізінде алынған радиациялық өңдеуден өтпеген үлдірлерді бетондар құрамына қосу ... су ... ... ... оңтайлы әсер көрсетті, сонымен қатар бетонның негізгі қасиеті - беріктілігін 20-25%-ға арттыратыны байқалды.
Аннотация
Дипломная работа состоит из 54 ... ... 12 ... 6 ... 60 источников литературы.
Ключевые слова: сшитые полимеры; поливиниловый спирт (ПВС); крахмал; электронное облучение; радиационная обработка.
Объекты исследования: (со)полимеры на основе крахмала и ... ... и ... ... работыявляется создание технологии биодеградируемых покрытии на основе крахмала, определение возможности использовании полученных покрытии и иследование ... в ... ... ...
1.Найти оптимальный вариант синтеза биодеградируемых покрытии на основе ПВС и кукурузного крахмала.
2. Методом ИК-спектроскопии иследовать состав модифицированного поливиниловым ... ... ... на ... ПВС и ... ... ... свойства синтезированной пленки для изучение возможности использования в быту и медицине.
4. Изучение ... и ... в ... ... ... на основе ПВС и крахмала.
5. Иследование влияния (со)полимеров на основе ПВС и ... на ... ... ... ... (, Mattson, США), иономер Ion Meter 3345 (Jen Way, Великобритания), установка ... ... ... ... ... ЭЛВ-4, 1,3 МэВ), C055N (Matest, Италия) установка гидравлического пресса.
Научная новизна и практическая значимость ... в ... ... ... сшитые (со)полимеры на основе ПВС и крахмала. С помощью ... ... ... что ... ... идет с ... водородных связей. Установлено, что для получения высококачественных (со)полимеров на ... ПВС и ... ... ... ... ... влажных пленок, а также показатели набухания пленок в водной, водно-спиртной и в ... ... ... ... ... от ... ... поливинилового спирта и температуры окружающей среды. При изучении биоразлогаемости пленок на основе ПВС и крахмала было установлено, что увеличение влаги в ... и ... мира ... ... ... При ... не ... радиационными лучами (со)полимеров на основе ПВС и ... в ... ... ... что прочность полученных бетонных изделии увеличилась на 20-25%.
Физико-химические иследования (со)полимеров на ... ПВС и ... ... что ... ... ... пригодны в использовании в народном хозяйстве и медицине.
Мазмұны
КІРІСПЕ
1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Биоыдырайтын суда ... ... ... ... 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 ... ... ... Бетондарды ПВС-Кл негізіндегі сополимер қоспаларымен түрлендіру
2 ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
2.1 Бастапы заттар мен ерітінділердің сипаттамасы
2.2 Сополимердің ... ... ... ... ... ... алу және қалыптау
2.5 Полимербетонның су сіңіру қасиеті
2.6 Полимербетонның сығуға беріктілігін анықтау
3 НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ... ... ... ... және ... негізінде үлдірлер алу
3.2 Поливинил спирті және крахмал негізінде алынған үлдірлердің физика-химиялық қасиеттері
3.3 ПВС пен крахмал негізінде ... ... ... 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 ... ... ... ... ... ... 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 ... ... ... масса
БПҚ-бастапқы полимерлер қатынасы
КІРІСПЕ
Жұмыстың өзектілігі. Заманауи қоғамды полимерлі орамалар, ... және ... ... ... ... ... Қолданылған соң барлық пластикалық материалдар қатты тұрмыстық ... ... ... онжылдықтар бойы бұзылмай сақталады. Соның салдарынан жиналған қалдықтар адамзат ... мен ... ... зор ... ... ... ... жетістіктерін пайдалана отырып қоршаған ортаны қорғау мен табиғи ресурстарды тиімді игеру экологиялық мәселелердің негізгі шешімі болып ... ... орай ... соң ... ... ... ... биоыдырауға қабілетті жабындар синтезі қазіргі таңда қарқынды дамуда.
Биоыдырайтын полимерлер - микроағзалар, ультра күлгін сәулесі, күн радиациясы және өзге де ... ... ... ... ... зиянсыз бастапқы құраушыларына ыдырауға қабілетті материалдар. Биополимерлер негізінде алынған материалдар қарапайым ... ... ... және ... шаруашылығының көптеген салаларында жоғары қолданыстық көрсеткіштерге ие.
Биополимерлер өндірісінде аса үлкен қызығушылық ... ... - ... ... ... ... биоыдырайтын табиғи жабындар синтезі көптеген мәселелер шешімін табуға мүмкіндік береді. Крахмал - ... ... ... қайта қалпына келетін, экологиялық таза шикізат көзі. Крахмал құрамында ... ... ... ... суды ... ... ... құраушыларға ыдырауына мүмкіндік береді. Қосымша химиялық өңдеу крахмал негізіндегі алынған жабынның эксплуатациялық, беріктілік және эластикалық ... ... ... - ... ... Оның ... ... қолданыстық мақсаттағы бұйымдар мен поливинил ацеталь, поливинил нитрат секілді маңызды полимерлі материалдар алынады.ПВС синтезі үлкен өндірістік масштабтарға ие, ... ... С-С ... ... оның ... ... тез ... мүмкіндік береді.
Ұсынылған жұмыс жоғарыда айтылған мәселелерді шешу ... ... мен ... ... ... биоыдырайтын үлдірлер алу және олардың басты физика-химиялық қасиеттерін тағайындауға арналған.
Жұмыстың мақсаты: жүгері крахмалы негізіндегі биоыдырайтын жабқыш синтезінің ... ... ... ... ... ... бағалау, сонымен қатар табиғи ортада ыдырауына тексеріс жүргізу.
Жұмыстың міндеттері:
1. Жүгері крахмалы негізінде ... ... ... ... ... ... жағдайын іздестіру.
2. Поливинил спиртімен әр түрлі қатынаста қосымша химиялық түрлендірілген жүгері крахмалы негізіндегі биоыдырайтын жабқыш құрамын ИҚ ... ... ... Тұрмыс пен медицинада қолданылу мүмкіндіктерін бағалау үшін синтезделген жабынның химиялық және физикалық қасиеттерін зерттеу.
4. Жүгері крахмалы негізінде алынған ... ... ... ыдырауы мен қоршаған ортаға әсерін тексеру.
Зерттеу нысандары: крахмал ... ... және ... ... әдістері: ИҚ-спектроскопия (, Mattson, АҚШ), иономер Ion Meter 3345 (Jen Way, Ұлыбритания), жылдам электрондық сәулелендіру (жартылай-өндірістік ... ... 1,3 МэВ), C055N (Matest, ... ... ... ... ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1. Биоыдырайтын суда еритін полимерлер, заманауи мәселелері және оны шешу жолдары
Мұнайдан ... ... ... материалдар бүкіл әлем бойынша өте кең қолданысқа ие. Қолданылу мөлшерінің ... ... ... ... ... ... ғаламдық мәселеге айналуда. Осыған орай микроорганизмдер әсерінен сулы ортада, топырақта ... ... жаңа ... мен ... ... өндіру мәселесі қарқынды дамуда.
Табиғи полимерлер (целлюлоза, крахмал, ... ... ... ... немесе олардың бөлетін ферменттері есебінен қарапайым тіршілік иелерінің метаболизміне қатысатын төмен молекулалық қосылыстарға ыдырайды. Ферменттер полимердің басты ... ... ... ... катализаторлар қызметін атқарады. Полиолефиндер мен поливинилді полимерлі қосылыстарды ыдырататын ... ... ... Бірақ, қысқа мерзімді қолданылатын көптеген материалдар аталған полимерлік материалдардан алынады. Бұндай ... ... ... ... ... санаулы үлесін құрайды. Сондықтан да, соңғы жылдары ... мен ... ... ... материалдар негізінде алынатын биополимерлер өндірісі қарқындай түсуде [1].
Қазіргі таңда көптеген полимерлер мен ... ... ... ... ... ... Соңғы деректер бойынша мұнайдың әлемдік қоры 2050 жылға дейін ғана жеткілікті. Мұнай ... ... ... ... мен ... қазірден бастап қазбалық энерготасымалдауыштарды қайта қалпына келетін энергоқорларымен алмастыратын жолдарды іздестіруге ... ... қана ... ... ... жанармай түрі емес, сонымен қатар химия индустриясында өнімдердің алпауыт түрлерінің негізгі шикізат көзі.
Тұрмыста қолданылатын көптеген өнімдер ... ... ... түрлері, жылыжай бөлшектері секілді материалдар өндірісіне мұнайдың аса үлкен мөлшері жұмсалады. Орасан зор жұмсалған шикізатпен қоса ... ... ... ... ... утилизациясының қымбаттылығы мен күрделілігі секілді факторлар әсері қоршаған ортаға миллиондаған тонна ыдырамайтын қатты қалдықтар ... ... ... да ... ... дамуы қазіргі таңдағы маңызды мәселелердің бірі. Табиғи полимерлік материалдар ірі масштабтарда қолданыла бастағанымен әлі де кең ... ... ... биоыдырайтын матриалдарды алу соңғы 30 жыл бойы әлемдік ғалымдардың назарын аудартқанымен, бұл саладағы интенсивті зерттеулер тек соңғы онжылдықтарда ғана ... Бұл әлем ... ... ... өндіріс қарқынының артуынан, жыл сайын миллиондаған тонна қатты ... ... ... орта ... ... әсер ... ... байланысты [3].
Биополимерлер өндірісіндегі аса үлкен қызығушылыққа ие, табиғи,өсімдітекті ірі масштабты өндірілетін материал - ... ... ... ... суда еритін үлдір алу мақсатында крахмал мен пектин қоспасына пластификаторлар енгізеді: глицерин немесе полиоксиэтиленгликоль. Зерттеулер көрсеткендей, ... ... ... ... ... ... төмендей түседі [4].
Соңғы зерттеулерде крахмалды эфирлерге арналған көптеген нәтижелерге қол жеткізілгенімен, ... ... алу ... ... ... Сол себепті түрлі шикізат көздерінен алынған крахмалдың табиғи құрамының әр алуандығына байланысты өнімді оптимизациялауға арналған қосымша ... ... ... ... және ... ... ... оларға қосылатын технологиялық компоненттердің полиэтиленмен қоспасы негізіндегі материалдар соңғы жылдардағы зерттеудің негізгі объектісіне арналған [5].
Крахмал құрамында ... суды ... ... ие ... ... бар, ... да оның негізінде алынатын материалдар қарқынды ыдырау қабілетімен ерекшеленеді. Алайда, крахмал құрамындағы функционалды топтарды эфирлік немесе күрделі эфирлік ... ... ... ... тұрақтылығын арттыруға болады. Қосымша химиялық өңдеу крахмал полимері ... ... ... ... ... болады да, алынған материалдың жылуға, қышқылдар әсеріне, механикалық әсерлерге тұрақтылығын арттырады [5].
Бұндай өңдеу нәтижесінде қоршаған ортада ... ... ие ... ... ... Алынған материал коммерциялық тиімді термопласт болып табылады. Модифицирленген крахмалды қарапайым пластмасса шығаратын құрылғыларда алуға болады, материал бетіне ... ... ... ... ... салуға, бояуға өте ыңғайлы. Бұл материал табиғаты бойынша антистатикалық қасиетке ие. Модифицирленген ... ... ... мұнайхимиялық жолмен өндірілетін басты бәсекелестері-жоғары және төмен тығыздықты полиэтиленнен, полипропиленнен айтарлықтай төмен. 300С температурада екі ай шамасында толықтай ... ... [6, 7]. 1970 жылы ... ... ... ... пайдаланылған, бірнеше онжылдықтардан кейін крахмалдан термопластикалық материалдар алу жолға қойыла ... ... ... ... ... матрицасын өзге де мұнайхимиялық жолмен алынған синтетикалық материалдармен толтыру арқылы биоыдырау қасиетін бәсеңдетуге болады. Зерттеу жұмыстары крахмал/целлюлоза, крахмал/поливинил спирті (ПВС) ... ... ... ... ... ... ... өндірістік маңызы тұрақты дамуымен, шығу тегіне тәуелсіздігімен сонымен қатар ... суда ... ... арзан әрі зиянсыз еру қабілетіне орай артуда. Бұндай полимерлі материалдардың қолданылу аясы өте кең, коммерциялық саладан бастап азық-түлік, тері өңдеу, ... ... ... ... мен ... және өзге ... ... қолданылады. Бұндай материалдар үлкен коммерциялық маңызға ие, ең бастысы қоршаған ортаға тигізер зиянды әсері өте төмен [9].
Химиялық байланыс түріне ... ... ... негіздердің мономерлік бірліктрінің спецификалық құрылымдығы мен реттілігі (бірінші ретті құрылымы), сонымен қатар бір немесе бірнеше массивтегі макромолекулалардың конфорамациялық және ... ... ... ... ... ... ... және де суда еритін полимерлі материалдар өндірісіне әсер ... ... ... мен ... ... ... ... буындар реті) гидрофобты көмірсутектерден құралған қайталанып отыратын буындар арасындағы ... ... ... қатар олардың гомополимерлер мен сополимерлер құрылымдарында орналасуы суда еруіндегі басты факторлар қатарына ... Суда ... ... ... ... ... ... (иондалмаған полимерлер), зарядталған (анионды, катионды, цвиттер ионды, амфотерлі полимрлер) ... ... ... ... ... полимерлер
Кейбір табиғи полимерлердің химиялық құрылымы 1-суретте және биоыдырайтын табиғи полимерлер классификациясы 2-суретте көрсетілген.
1-сурет. Табиғи полимерлердің құрылымы
2-сурет. Биоыдырайтын ... ... ... ... кездесетін полисахарид. Ол өсімдіктер құрамында қор қызметін атқарады. Химиялық құрылымы бойынша ол қайталанып отыратын глюкапиранозаның альфа-D- (1,4) ... ... Ол ... екі полимерден құралған: амилоза (α-1, 4 D-глюкозадан тұратын бөлінбейтін спиральды полимерден) және амилопектиннен (α-1, 4 және α-1, 6 D-глюкозаның ... ... ... ... ... Гидролиздену барысында глюкоза моносахаридін береді. Табиғатта аса көп мөлшерде кездесетін полимер жұлындық жасушаларды жасауда, дәрілік компоненттерге ... ... және т.б. алу ... биомедицинада қолданылады. Крахмал және клечатка негізіндегі микробөлшектер медициналық материалдар каркасының торлық құрылымдарын құрайды және ... ... ... остеобласттарын тасымалдаушы ретінде қолданылады.
Сонымен қатар крахмалды алынатын өнімдер қасиеттерін арттыру мақсатына өзге де ... және ... ... ... ... фенил аланин препаратының модельдерінің таңдамалық түрлерін алу мақсатында крахмал альгинаты қолданылады. Препарат сыртын қаптайтын альгинат ... ... ... қажетті дозасы реттелген түрде бөлініп отырады [11].
Крахмал негізіндегі биоыдырайтын полимерлерді алу бірнеше принциптерге ...
- ... ... мен ... крахмал негізінде алу;
- синтетикалық және табиғи полимерлерден қоспаларды алу;
- экструзиялық жолмен крахмал туындыларын алу.
Алу ... мен ... ... қасиеттері соңғы жылдарғы ғылыми шолуларда келтірілген [12-13], библиографиялық сілтемелер саны 653 еңбектерден құралған. ... ... ... ... [14] ... модификациясы қарастырылған, бұл зерттеулер бойынша жай және күрделі эфирлі ... ... ... ... және катионды крахмал экструдер арқылы алынған. [15]
Крахмал негізіндегі пластикалық массалар жоғары экологиялық тазалығымен және екі ай көлемінде 300С ... ... ... ... ... бағалы компоненттерге ыдырау қабілетіне ие. Тұрмыстық маңызы бар биоыдырау ... ие ... ... ... жабындау қаптамалары, қоқысқа арналған қаптар) өзіндік құнын төмендету үшін тазартылмаған крахмалдың поливинил спирті және талькпен қоспасы қолданылады. [16]
Целлюлоза жоғары механикалық ... ие, су мен ... ... ... ... ... ... гидролизге ұшырайды. Полисүт қышқылы-сызықты алифатикалық полиэфир, жүгері немесе өзге де био массасының ферментациясы негізінде ... сүт ... ... нәтижесінде алынады. Полисүтқышқылының ыдырауы екі этаппен жүзеге асады. Алдымен сүт қышқылы түзілуі үшін ... ... ... ... ... ... да, кейін белгілі бір ортада микробтар көмегімен ыдырату жүзеге асады. Полисүт қышқылы 45 тәулік ішінде қажетті қаптамалық ... ... ... ... ... ... синтетикалық полиэфирлер класына жатады. Жоғары механикалық қасиетке ие және май мен су ... ... ... ... төмен (50○С). Биоыдырау процесі микробтар және саңырауқұлақтармен үнемі әсерлесу нәтижесінде 60 тәулікке созылады ... және ... ... алу ... ... және ... қабілетті ерекше функционалды топтары бар, тізбекке фото және ... ... ... жүргізіледі. Бұндай материалдың алынуының басты қиындығы-қоспалар полимер құрамына өндіру ... ... ... ... ал ... ... материал қолданылған соң жүзеге асу қажет. Сондықтан да пластмассалық бұйымдардың сапасына әсер ... және ... ... арттыратын ыдырату активаторларын дайындау басты мәселе болып табылады. Сонымен бірге активаторлар токсикалық емес және қолжетімді болу қажет. ... ... ... ... ... негізгі үш бағыттары: гидроксикарбонқышқылдарының полиэфирлері; өндірілетін табиғи ... ... ... ... ... ... молекулалық синтетикалық материалдарға биоыдырау қабілетін беру. Қазіргі таңда орамалық мақсатта қолданылатын перспективалы биоыдырайтын материалдардың бірі сүт қышқылы конденсациясы ... ... ... табылады. Полиактид компостта бір ай көлемінде ыдырайды, теңіз суының микробтарымен де жеңіл сіңіріледі. Қажетті ... ... ие ... ... ... ... ... алуға болатын болса, онда құрамына крахмал, целлюлоза, хитозан немесе протеин кіретін пластмассалар композициялық матералдарды құрайды [20].
Биоыдырайтын қаптамалық материалдар ... аса кең ... ие ... ... ... ... қолданылады. Бактериялар ыдырата алатын суда еритін крахмал мен ... ... ... ... алу үшін ... ... ... енгізіледі: глицерин немесе полиоксиэтиленгликоль. Целлюлозаның эпоксид шайырларымен және дикарбон қышқылдарының ангидридтерімен әсерлесу ... ... ... ... 4 ай ішінде толықтай еріп кетеді. Соның негізінде формалау арқылы шөлмектер, бір реттік қолданылатын ыдыстар, егістік жабындарда қолданылатын үлдірлер алынады ... және ... ... ... ... ... ... көпқабатты материалдарды, крахмалмен желімденген целлюлоза үлдіріне майға ... ... ... ... ... ... материал тағамдық ораушы ретінде жіберіледі. Бұндай материал тағамды электр немесе ұсақтолқынды пештерде дайындау барысында ... ... ... ... ... (хитозан, ұсақцеллюлозалы талшық және желатин) аса берік үлдірлер алады. Алынған үлдірлер жерге терең көму барысында микроорганизмдер әсерімен ыдырауы ... ... ... мен ... де биоыдырайтын пластмассалар алушылардың ерекше қызығушылығын туғызуда. Ылғалы мол тағамдарды орау мен тағамдық қораптарды алу мақсатында ... ... цеин ... ... ... Табиғи полимерлерді (полисахарид, биоыдырайтын пластиктер алу мақсатындағы белоктар) қолданудың басты ... - ... ... ... ... ... ... және сарқылмайтындығында. Негізгі мақсат - синтетикалық көптонажды полимерлердің қасиеттеріне жақын биоыдырайтын композициялық материал алу. ... ... бірі ... қасиетін өндірісте кең қолданылатын полимерлерге енгізу: ПЭ, ПП, ПВХ, полистирол және полиэтилентерефталат. ... ... мен ... ... ... ... ... бұларға биоыдырау қасиетін беру мәселесі өзекті болып табылады [23].
Биоыдырайтын полимерлердің қолданылатын басты салаларына ... ... ... ... ... ... контейнерлер, пеноматериалдар, ыдыстар, қалдықтарды жинайтын және қарашіріндіге айналдыратын ... ... ... ... ... сүт, ... және өзге де ... негізінде алынатын тігіс материалдары ретінде; фрамокологияда дәрілік заттардың пролонгирлеген қаптамасы ретінде ... ... және ... ... ... ... ... синтезі келесі стадияларды біріктіреді: 1. Қышқыл ерітіндісін концентрлеу; 2. Сүт және гликоль қышқылдары олигомерлерінің катализатор (цинк оксиді, ... (III) ... ... алынуы; 3. Лактид-шикізат пен гликолид-шикізаттың алынуы [25].
Фотоыдырайтын полимерлерге этиленнің ... ... ... ... ... ПЭ және ПС ... полимердің ыдырауының фотоинициаторлары ретінде винилкетонды мономерлер қолданылады. Этилен мен стиролға сополимерлер ретінде 2-5% ... ... ... ... ПЭ мен ПС ... ... ... мүмкіндік береді. Алынған материалдар фотодеградацияға ультракүлгін сәулесінің 290 - 320 нм аралығында әсер еткенде ұшырайды.
Пластмассалық қалдықтар мәселесін шешетін тағы бір ... ... ... ... микроорганизмдерді мутациялау [25].
Полимерлердің құрылымы мен құрылысының биоыдырау қасиетіне әсерін қарастырайық. Макромолекулалардың молекулалық массасы төмендеген ... ... ... арта ... анықталған. Биоыдырауға әсер ететін келесі қасиет олардың кристалдыңы болып табылады. Аморфты полимердің кристалды полимерлермен салыстырғанда ... ... ... ... ... ... жоғары молекулалық қосылыстардың кристалдық құрылымдары төмендеу молекулалық қосылыстармен салыстырғанда биоыдырауы баяу жүреді. Макромолекулалардағы құрылымданудың пайда болуы биоыдырауды жақсартады. Түрлі ... ... ... ... ... ... арттыруы немесе кемітуі де мүмкін [26].
Полиэфирлі пластификаторлар ПВХ биоыдырау қабілеттілігін арттырады. Алайда полимердің беткі қабатына нашар диффузияланған пластификатор ... ПВХ ... ... ... болады. Полимердің биоыдырауы құрылымы мен құрылысынан өзге қоршаған орта жағдайларына тәуелді болып табылатын күрделі процесс. ... орта ... ... ... әсер ... ... ... температура, орта рН, жарық сонымен қатар топырақпен байланысы және топырақ түрі секілді комплексті факторлар әсер етеді [27]. Соңғы ... ... ... ... ... ... ... шектелуде. Негізгі себебі, бұндай полимерлерді алу барысындағы шығын қарапайым пластикалық массаларды алудағы шығыннан ... ... ... ... 1. 2. ... ... ... алу мақсатында қайтақалпына келетін табиғи биоыдырайтын қосылыстар ретінде өзге де табиғи компоненттер ... ... ... ... ... ... қосылыстармен және дикарбон қышқылының ангидридтерімен әсерлесуі нәтижесінде алынған сополимерлері топырақ жамылғысында 4 апта көлемінде толықтай ... ... ... ... ... шөлмектер, бір рет қолданылатын ыдыстар, агротехникалық көмбелік үлдірлер алынады. Үштік композициядан (хитозан, микроцеллюлозалы талшықтар, желатин) беріктілігі жоғары, топырақ жамылғысында микроорганизмдермен ұзақ ... ... ... ... ... ... ... қаптамалық мақсатта, тасымалдау құралдарын жасуда және т.б. қолданылады. Тағамдық қаптаманы табиғи белок - цеиннен алады [29].
Биополимерлерді өндірісте алу жолдары 1980 - ... ... ... ... ... ... бастады. Бүгінгі таңда негізгі өнімі крахмал болып табылатын заводтың өндірістік қуаттылығы жылына 60 мың ... ... ... Biotec ... 20 мың ... және ... (3.5 мың тонна) фирмалары жұмыс істейді. Соңғысы биопластиктер өндірудің өзіндік лицензиясын ... де ... ... қуаттылығы 40 мың тоннаны құрайтын RodenburgBiopolymers компаниясы құрылған. LimigrainIndustries фирмасы жылына крахмал негізіндегі 10 мың тонна полимер өндіреді. АҚШ-тағы CereplastInc ... ірі ... ... жатады [30]. Крахмал табиғи полисахарид, көптеген артықшылықтарға ие:
- жыл ішінде толықтай қайта қалпына келу мен өндірілетін шикізаттық (қартоп, ... ... ... ... және т.б.) ресурстардың сарқылмайтындығы. Бұл қасиеті бойынша толықтай өсіп жетілуіне 18 - 20 жыл кететін ағаштардан өндірілетін ... ... ... ... ... және практикалық маңызды қасиеттерінің химиялық, физикалық, бактериялогиялық жолдармен жеңіл өзгертуге болады;
- химияда белгілі төмен молекулалы қосылыстарға тән барлық өзгерістерді ... ... ... ... ... немесе өзге де синтетиалық қосылыстармен бірге биоыдырайтын материалдар алуға қолайлы;
- полимер ретінде крахмалмен жұмыс ... ... және ... ... ... ... биополимрлі материалдардың мүмкіндіктері мен мұнай шикізаттарынан алынған қосылыстардан артықшылығын ... ... ... таңда комплексті зертханалық жұмыстардың нәтижелері мен көптеген сұрақтарға жауап табылған [32].
Алайда ... ... және ... ... ... ... ... күйінде тұрақты гидрогель ретінде пайдалануға мүмкіндік бермейді [33].
Осылайша ... ... ... ... ... ... түрлі биоыдырайтын синтетикалық полимерлерді биоыдырайтын үлдірлердің механикалық қасиеттерін арттыру ... ... ... ... ...
Жоғарыда аталған полимерлер ішінен ПВС крахмалмен жоғары үйлесімділігі, ... ... ... ... ... ... әрі ... биоүйлесімді және биоыдырау секілді тамаша қасиеттерімен ерекшеленеді.
Осыған қарамастан үлдірлер алу ... ... орын ... алынатын үлдірдің қасиетіне әсер етуі мүмкін [34].
Сондықтан полимерлі материалдарды алу үшін полимерлі қоспалардың құрылымдық біртектілігін арттыру қажет. Біртектілікті арттыратын бірнеше ... ... ... ... ... ... тігу үшін қолданылады [35].
Алайда көптеген тігуші агенттер зиянды және токсикалық әсері жоғары. Сондықтан да олардың қолданылу аясы ... пен ... ... ... шектеулі болады. [36] жұмыста крахмал мен ПВС негізіндегі пластмассаның ... ... мен ... ... ... ... ... агент ретінде малеин қышқылы (МҚ) қолданылған. МҚ тағамдық қоспа ретінде белгілі, улылығы мен табиғатқа кері әсері жоқ. Сондықтан биоматериал ... ... ... ... ... ... аз ғана ... МА тігуші агент ретінде қолданылғандығын көрсетеді. Крахмалдың ПВС-пен этирификациясы МА ангидриді қатысында дикарбон қышқылының карбоксильді топтарының крахмалдың еркін ... ... ... ... [36]. ... модификациясы әдетте таза шикізаттың кемшіліктерін жою мен өндірістік қолданылу мөлшерін арттыру мақсатында қолданады. Крахмалдан өнім алу мақсатында ... ... оңай ... ... Соның арқасында модификацияланған крахмалдан оңай адгезияланатын, жабысу қабілеті ... ... ... ... ... ... үлдірлер алуға болады. Тағам құрамына қосылған модификацияланған крахмал азықтық өнімдер қоюлығын, жабысу қабілетін арттырып, тоңазатқышта сақтау ... ұзақ ... ... қамтамасыз етеді.
Крахмалды модификациялау барысында табиғи физикалық және химиялық қасиеттері толықтай өзгерістерге ... ... ... крахмал әр түрлі спецификалық тағамдар дайындау барысында кеңінен қолданықа ие.
Әдетте крахмал модификациясы этирификация, тігу процесі, ... ... егу ... ... ... және ... гидролиз, крахмалдың тотығуы); немесе крахмалды жылу, ылғал қатысында физикалық өңдеу нәтижесінде ... ... ... ... ... және ... ... нәтижесінде модификациялануыы мүмкін. Крахмалдың гликозидтік байланыстары, әсіресе оттегімен байланысқан тұстары оңай ... ... ... ... ... ... мен ... ұзындығы қысқаруға ұшырайды. Крахмалдың спирттердегі қышқылдық өңделуі құрылымының 90% өзгеріске ұшыратады. Крахмалдың тотығуы 1800 - ... ... ... Модифицирлеу барысында түрлі тотықтыратын агенттер енгізілген: гипохлорид, сутек пероксиді, периодат, перманганат, ... ... және т.б [37]. ... ... ... ... 3 орын алатын қағаз жасау өндірісі секілді аса көп мөлшерде дәстүрлі түрде ... ... ... жылдары крахмалдың қолданылатын көптеген жаңа салалары дамуда.
Барлық табиғи биополимерлер ішінен крахмал перспективалы әрі оңай қолжетімді полимерлік материал ... ... ... ірі ... ... ... ... тамаша қасиеттерінің арқасында, оның негізінде алынатын түрлі материалдардардың алынуы әлемдік деңгейдегі ірі зерттеушілер мен компанялардың қызығушылығын туғызуда. Бұған крахмал ... ... ... ... жүргізілген зерттеу жұмыстары мен патнеттер дәлел бола алады. Крахмал жүгері, бидай, күріш, қартоп секілді өсімдіктердің құрамында кездесетін басты көмірсу ... ... [38]. ... ... ... ... ... қос полимерлі қоспадан және сызықты амилоза мен амилопектиннен тұрады. Амилоза глюкоза атомдарының арасындағы валенттік бұрыштарының нәтижесінде түзілген спиральдан түзетін 200-2000 ... ... ... ... ... ... бойына 30-ға жуық глюкоза бекітілген, қатты тармақталған полимер [39].
Крахмал ... ... ... ... ... алу ... ... мүмкін. Түрлі шикізат көздерін қолдана отырып, амилозаның проценттік мөлшері аса жоғары крахмал және модифицирленген крахмал алуға олады. Бұндай ... одан әрі ... сулы ... ... алуға қолданылады. Бұл үлдірлердің оттегінімен байланысты шектейтін қасиеті бар. Бір кемшілігі-ылғал мөлшері, аса жоғары ылғал үлдірдің механикалық қасиеттерін төмендетіп, кең ... ... ... ... сонымен бірге армирленген пластик өндірісінде қоспа ретінде қолданылады. Ол үшін ... аз ... (6-30%) ... ... ... ... ... бұйымның биоыдырауын тездетеді [40].
Әдетте табиғи крахмал құрамында 30% амилоза, 70% ... және 1% ... ... мен ... ... ... болады.
Крахмал незізінде пластмасса алу мақсатында түрлі тәсілдермен өңделіп зерттелген. Үлдірді крахмалды ерітіндіні құю арқылы алып отырған. Бірақ ... ... ... ... ... ... ... өңдеудің термохимиялық жолдарымен, компрессивті формалау арқылы, ылғал крахмалды экструзионды және инъекционды жолдармен ... ... ... ... ... кең қолданыс таппаған.
Термомеханикалық өңдеу барысында крахмалдың торлы жүйесі амилоза мен амилопектинді құрылымды, берік қасиеттерге ие крахмал өніміне ... ... ... және ... ... ... механикалық қасиетін арттыру мақсатында компоненттермен, су және полиол секілді пластификаторларды қосып зерттеу жұмыстары ... ... ... ... ... сополимерлерін алу жолдарын зерттеу көптеген елдерде жүргізілуде. Аса қарқынды түрде Қытай институттарында зерттеледі. Түрлі мономерлерді крахмалға тігу арқылы сополимерлеу табиғи ... өзге ... ие жаңа ... ... алуға бағытталған. Синтетикалық сополимерлермен салыстырғанда крахмалдың тігілген сополимерлерінің басты артықшылығы оның биоыдырау қасиетінде және крахмал шикізатының оңай қол жетімділігінде. ... ... ... негізделіп келесі бағыттар қарқынды түрде дамуда: абсорбенттер мен суперабсорбенттерді алу; флокулянттарды алу; гельдер мен ... алу. ... мен ... таза крахмалдан және оның туындыларынан алынады. Бұл мақсатта ... ... ... ... тігілген сополимеризациясы жүргізіледі, тігуші агент ретінде N,N-метиленбисакриламид қолданылады, инициатор ... ... ... церийдің амоний нитраты қолданылады. Крахмал мен акрил қышқылы негізіндегі суперабсорбенттердің судағы динамикалық және тепе - теңді ... ... ... және ... ... нейтралдану дәрежесіне байланысты. Нейтралдану дәрежесі артқан сайын ісіну дәрежесі де артады. ... пен ... ... 1 г ... 600 г суды ... қасиетіне ие. Аналогиялық сорбциялық қасиетке крахмал, акриламид және ... ... ... ... ие. ... акриламид және малеин қышқылы негізіндегі суперабсорбенттер тапик крахмалын алдымен желатиндеп, кейін крахмал мен акриламидтің және 2%-дық малеин қышқылының γ-сәулесі әсерінен ... ... ... ... соң сополимерлердің 1 г-на 2256 г суға дейін абсорбирлейді. Крахмалды крабоксиметилирлеу нәтижесінде алынған ... ... ... ... ... қатысында тринатрийметилфосфатпен тігу нәтижесінде алады. Бұл сорбенттер ... соң ... 10 есе көп ... суды сіңіре алады. Крахмалдың катионды полиакриламидпен сополимерлері флокулянттар ретінде белгілі. Соңғы зерттеулер сополимерлердің флокулирлеуші қасиетіне оның құрамының, ... ... ... және өзге де ... ... ... ... қатар мұндай сополимерлерді синтездеу жолдары нақты түрде зерттелген. Крахмал сополимерлері негізінде алынған гельдер мен гидрогельдер зерттеушілерді дәрілік заттарды ... және ... ... ... қызықтырады. Биомедициналық қолданыс үшін крахмалдың сүт қышқылы және полисүтқышқылымен сополимерлері қолданылады. Бұндай сополимерлер токсикалық әсерінің жоқтығымен және организмдегі ... ... ... ... ... параметрлердің әсері зерттелген: реагенттердің мольдік қатынасы, тігуші агент концентрациясы, әдетте N,N-метиленбисакриламида алынады. Сополимерленудің түрлі инициаторларын қолдана отырып ... мен ... ... жалғанған сополимерлер алынған. Крахмалдың нанокристалдарына стиролды сополимерлеу арқылы крахмал мен полистирол сополимерлерінің амфифальды кристалдары алынған. ... ... суда және ... ... (толуол, дихлорметан) өте жақсы диспергирленеді. Крахмалдың жаңа сополимерлерінің синтездеу жолдарын іздестіру жалғасын табуда. Бұған соңғы жылдары жарық көрген көптеген ... ... ... ... [43].
Крахмалдан жаңа туындылар алу соңғы жылдары технологтар мен зерттеушілер ерекше ... ... ... ... ... өнімдерінің БҒЗИ - да крахмалдың химиялық ... ... А. И. ... жетекшілігімен жүргізілген. А. И. Жумшанның жазған соңғы ... ... ... қолданылатын крахмалға қатысты көпжылдық зерттеулер нәтижелері жарияланған. Практикалық мақсатта крахмал ... аса ... ... ие: ... ... гидроксипропил;- крахмал, крахмалдың катионды туындылары, крахмал фосфаттары және тотыққан крахмал. Химиялық модифицирленген крахмалды аса ірі компаниялар мен ... ... Акzo Nobel и Avebe ... ... Raisio ... Grain Processing Corp. фирмасы (АҚШ), INQUIL(R) (Бразилия), Хенкель (ГФР), Aloja Starkelsen (Латвия), Rolnas (Польша) және т.б. Аталған ... ... ... негізіндегі өнімдер түрі өте көп. Мұнда модифицирленген крахмалдың басты қолданылу аймақтары көрсетілген. Қолданыс ... ... орын ... ... ... ... суда ... эфирлері мұнай-газ саласында ұңғымалық ерітінділерді тұрақтандыру мақсатында қолданылады. өндірістік орнында алынатын химиялық модифицирленген крахмалдар ішінен Na-карбоксиметилкрахмал (КМК-БУР), карбоксиметилоксиэтилкрахмал (Полицелл ПСБ), ... ... ... ... ... ... экструзионды крахмал (Полицелл ФКР, РК, РКС) және крахмалдың өзге де эфирлері кең қолданылады [44].
Көптенген крахмал ... ... ... ... ... ... ... қондырғылары әлі күнге дейін жетілдіруді қажет етеді. [45] жұмыста карбоксиметилкрахмалдың (КМК) орын басу дәрежесі мен тұтқырлығына ортаның (этанол, ... ... және ... ... ... ... ... аса жоғары орын басу дәрежесі реакциялық орта этанол/бензол болғанда байқалған. КМК - ның қатты фазалық және спиртті ... ... ... алу жұмыстары жүргізілуде. КМК - ны қатты фазалық әдіспен алу үшін ... ... ... ... машиналар қолданылады. Крахмалдан және нартий гидроксиді мен натрийден, монохлорсірке қышқылынан құралған реакциялық қоспа үшқырлы ... ... мен ... ... ... ... өтіп, қоспа гомогенденеді және пластикалық күйге енеді. Материалда пайда болатын қысу және ығысу әрекеттерінен қосымша күш қажетінсіз біртекті қоспа ... ... ... ... аса ... ... ... ығысу дәресесі 0, 25-0, 40) ығысу дәрежесі 2,1 құрайтын КМК алу болып табылады. Ангидроглюкозалы ... ... ... ... ... бойынша орналасады: О2˃О6˃О3. С2-дегі ОН тобының реакциялық қабілеті карбоксиметилдену реакциясында жоғары екендігі көрсетілген.
... ... ... ... ... ... ... Алынған материал деген атауға ие. Моноэфирлермен салыстырғанда бұл аралас эфир карбоксиметилді топтардың болуының ... ... ... ие. Карбоксиметилді топтар бұрғымалық ерітінділердің құрылымын алуда және ... ... ... ... ... ... арттыратын гидроксиэтил топтарының болуымен ерекшеленеді. Жүгері крахмалына аллилглицидилді эфирмен әсер еткенде NаОН және ... ... қос ... бар крахмал туындысы синтезделген. Алынған 1-аллил-2-гидроксипропилкрахмал С6 бөлігінде орын басқан ОН топтарына ие [46]. ... ... ... тұтқырлығы мен желімдік қасиеттері бастапқы қолданыстағы крахмалдың түріне байланысты. Төртіншілік аммонилік катионды топтар карбоксиметилді анионды топтар, сонымен ... ... ... дәрежеде тігілген катионды крахмалды сулы ерітінділерден Сr+6 ионын адсорбциялау үшін қолданады. Адсорбция процесіне ... ... ... ... және хром ... ... ... параметрлері анықталған. Тотыққан крахмалды алу мен олардың қолданылу аясының кеңеюі маңызын әлі де жоғалтпаған. Крахмал туындыларының басты ірі ... ... ... және қағазды салалармен қатар мұнайгазды сала жатады. Жыл ... ... ... ... ... крахмал туындыларының бұрғылау салаларында кеңінен қолданыс тапқанын көреміз. Көрсетілген деректерде мұнай - газ саласындағы крахмал туындыларына қойылатын ... мен ... ... бұл ... ... ... ... көрсетілген [48].
1.2 Биоыдырайтын үлдір синтезіндегі поливинил спиртінің қолданылуы
ПВС - үлкен өндірістік маңызы бар, тек ... ... ... ... ... ПВС негізгі тізбегі биоыдырауға қабілетті С-С байланысынан тұрады [49].
ПВС кристалдық полимер. Оны ... ... алу ... ... ... спирті қалыптыв жағдайда қыздырғанда жұмсарады, бірақ балқымайды. 200 ○С температурада қыздырғанда полимер ыдырайды, бұл ... оның суда ... ... ... ... ... ... дегидратацияланып, ішкімолекулалық және молекулааралық этирификациялану реакциясы жүреді. ... ... ... ... күйде пайдаланылады. Одан теріге, каучукке ұқсас бұйымдар, бензинге тұрақты шлангелер, төсемелер, үлдірлер, талшықтар, желімдер және ... ... ... ... ... болғандықтан, поливинил спирті әр түрлі аспаптар мен аппараттар, дәрінің беткі ... және т.б. ... ... ... ... ... ... жоғары болатын ПВС топырақта бактериялар әсерінен толықтай ыдырайтыны дәлелденген. Крахмал-ПВС (60% шамасында крахмал және 40% ... ПВС пен ... ... ... ... ... ... Жапонияда өндірілген. Бірақ ПВС-Кл негізіндегі үлдірлер физикалық қоспаны құраған. Химиялық реакция нәтижесінде ПВС молекулалары және ... ... ... ... артып, үлдір сапасы артқан. Алынған зерттеулер нәтижесінде ПВС пен крахмал қоспаларынан ... ... ... ... ... ... арттыруға болатындығы дәлелдеген [51].
Поливинил спирті (ПВС) суда еритін және микроорганизмдер әсерінен ыдырауға ұшырайтын санаулы винилді ... ... ... ... да, ПВС ... ... кең ... қолданылатын экологиялық таза материалдар алу мәселесіне көп көңіл бөлінуде.
Алдыңғы зертеу жұмыстарында, гидрогельдер синтезі этирификация әдісімен жүргізілген. Бұл жағдайда ... (МА) ... мен ПВС ... ... тігуші агент ретінде қолданылған [52].
Сонымен қатар ПВС пен ... ... ... ... ... тағы бір әдісі радиациялық тігу болып табылады [53]. ... ... ПВС пен ... ... ... ... фракцияны сығу арқылы радиациялық тігу әдісімен алған. Сығу процесі жұқа қабатты үлдір алу мақсатында ... және ... ... ... ... көп ... еткен.Синтез 1000С температурады 2 сағат бойы жүргізілген [54].
Крахмал-глицеринді қоспаға поливинил ... қосу ... ... ... ... пен ... созылу көрсеткішін арттыруға болады. Таза крахмал - глицеринді қоспа ... 50% - дық ... ... кезінде, материалға 1,8 МПА күш түсірген кезде беріктілігі 118% -ға артқан. ПВС қосылған материал беріктігі 4 МПа қысым ... ... ... ... дәлелденген. Крахмал-глицерин-ПВС қоспасының динамикалық механикалық анализі көрсетуі бойынша, өнімнің шынылану температурасы қоспадағы глицерин мөлшеріне тура пропорционал екендігі ... ... ... ... ... мен ... ... сканирлеуші электронды микроскоппен зерттеу барысында материал бетінде жарықшақтардың ... ... ... ПВС қосылған қоспадан алынған өнімдерде жарықшақтар байқалмаған.
Таза крахмал - глицеринді қоспа ылғал ... ... 22 ... ... өз ... 70% ... ПВС қосылған өнімдер биоыдырауы баяу жүреді әрі ыдырау дәрежесі салыстырмалы төмен [55].
Соңғы жылдары көптеген зерттеулер мұнайдан өндірілетін ... ... ... ... қолжетімді, биоыдырау қабілетіне ие материалдарды қолдана отырып жаңа өнімдер алуға бағытталуда. Жүгері, қартоп, күріш секілді шикізат көздерінен алынатын материалдар арзан, ... ... ие. ... Пизан Университетінің зерттеу жұмыстарында табиғи компоненттер мен ПВС ... ... алу ... ... Университетте алма, апельсин, қант құрағынан алынған лигноцеллюлозалық талшықпен ПВС композициялық материалары ... ПВС ... ... полярлық қасиеті арқасында табиғи компоненттермен жоғары үйлесімділікке ие, әрі сулы ... өте ... ... ... ... ... қажетті егістік аумақтарды, азықтық өнімдерді қаптамалық мақсатта, жылыжай бөлшектерін алу және т.б. көптеген салалрада ПВСд негізіндегі композициялық құймалық материалдар синтездеу ... ... ... ... ... негізіндегі сополимер қоспаларымен түрлендіру
Бетон құралымдар мен бұйымдар - үйлердің, ғимараттардың және құрылыстардың бетоннан жасалған арматурасыз не ... ... ... элементтері. Бетонның созылу беріктігі аз болғандықтан, бетон құралымдар мен бұйымдар, көбінесе, сығушы күштер түсетін жерлерде қолданылады. ... ... мен ... кең тараған түрлеріне: іргетастар, тастар мен қабырғалық блоктар, гидротехникалық құрылыстар, бағандар, күмбездер, көпірлік тіректер, жол және тротуар төсеніштері, т.б. жатады. Ал ... созу күші ... ... ... ... мен ... ... арматура қосылады. Бетон мен арматура қосылып жасалған құралымды темір-бетон құралымдар дейді. Зауыттарда дайындалатын бірдей стандарт ... ... және ... блоктар мен тастар, т.б.) құралған құрама бетон ... ... ... өте ... ... есептеледі. Ірі құрылыстар мен ғимараттардың (мысалы, бөгеттің, ірі іргетастың, сүйеме қабырғаның) құралымы әдетте тұтас бетоннан жасалады. Бетон құралымдар мен ... ... ... ... және ... ... ... да құрылыс алаңына арнайы автокөлік түрлерімен жеткізіледі.
Полимербетондар - қату және құрылым түзу процесі аяқталғаннан кейін әртүрлі мономер және ... ... ... ... ... полимерлеу арқылы кебу мен қанықтыруға түсетін цементті бетондар. Олардың негізгі қасиеттері синтетикалық шайырдың химиялық табиғаты, түрлері, ... ... ... ... ... ... ... [56].
Бүгінгі таңда бетондардың қасиеттері мен қолданылу мүмкіндіктерін түрлі арнайы қоспаларды қосу арқылы ... ... ... ... ... реологиялық және физика-механикалық қасиеттерін реттеуге мүмкіндік береді. Соңғы кездері жаңа тиімді модификаторлар, активті минералды қосылыстар мен ... қосу ... ... айналған. Қоспаларды қолдану арқылы бетонның сапасын арттырумен қатар құрылыста қолданылатын материалдардың жаңа номенклатураларын алуға мүмкіндік береді: супержеңіл жылуоқшаулағыш ... ... ... 100 кг/м) бастап аса берік конструкциялық материалдарға (сығылуға тұрақтылығы 200 МПа) дейін.
Бетонның дыбысоқшаулағыш, жылуоқшаулағыш, беріктілік секілді қасиеттерін ... ... ... ... толықтырғыш ретінде крахмал қосылады. Алайда, таза крахмал ... ... ... ... құрамындағы NaOH мөлшері 3,5-3,8 мг-экв құраған кезде толықтай ыдырауға ұшырайды. Өзгеріске ұшыраған крахмал бетонның сапасына теріс әсер ... одан әрі ... ... ... ... ... бірге бетон құрамындағы крахмалдың сулы ортада температура жоғарылаған сайын клейстерленуі қарқынмен жүріп босап шығуы мүмкін. Химиялық модифицирленген крахмал сілтілік ортаға ... ... ... ... ... жоғары болып табылады, сулы ортада тұрақтылығы жоғары. Бірақ крахмалды модифицирлеу оның құнын бірнеше есе артуымен тиімсіз болып ... ... да, ... ... тұрақтылығы жоғары, салыстырмалы түрде арзан ПВС қолдану аталған ... ... ... ... ... қоспалар қазірдің өзінде коммерциялық мақсаттарда бетон сапасын арттыру үшін ... ... ... ... ауыр бетондардан сапасы мен қолданылу мүмкіндіктері жоғары жеңіл бетон өндірісі қарқынды дамуда. Жеңіл бетондар жоғары дыбыстық және ... ... ... тығыздығына орай болып табылады.
[57] жұмыстың мақсаты бетон құрамындағы крахмал/полимер қоспасының тұрақтылығы мен ... ... ... ... болып табылады. Тәжірибе қарапайым портландцементпен жүргізілген. Жұмыс барысында қоспасыз таза сумен дайындалған бетон үлгісі және ... сулы ... ... ... ... Крахмал мен ПВС негізіндегі (БПҚ 30:70 мол.%) полимерлі ... ... ... ... Таза бетон стандартты үлгісі 650 г портландцемент және 165 г су ... ... ... ... ... 650 г ... 165 г су мөлшеріне 300 г крахмал/ПВС 30% ерітіндісін дайындау арқылы алынды. Екі үлгі де 2-4 мин көлемінде механикалық ... ... 7 ... ... және сығу ... ... ... Gilson Company, АҚШ) көмегімен беріктілігі бақыланды.
Зерттеу барысында таза бетонның сығылу көрсеткіші 26,9 Мпа құраған. Крахмал/ПВС қоспасы қосылған бетонның ... ... 10% ... ... ... екні ... Цементті қоспаны дайындау барысында ортаның рН көрсеткіші 12,7 жетуі мүмкін. Бұндай ортада таза крахмал бұзылуға ұшырайтыны анық. ... ПВС пен ... ... ... ... сілтілік ортаға беріктілігін 30% арттырған.
2 ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
2.1 Бастапы заттар мен ерітінділердің сипаттамасы
Поливинил спирті (ПВС) өндіруші (Швейцария), молекулалық ... (Мw) = 205 000, ... ... ... ... ... 400 гр., ... алынды. Өндіруші ЖШС (Ресей), қосымша тазартусыз қолданылды.
Мұзды сірке қышқылы, өндіруші ЖШС , (Қазақстан) қосымша тазартусыз қолданылды.
Цемент М 400, ... ТОО , ... ... ... қолданылды.
Физиологиялық ерітінді (натрий хлоридінің 0,9% ерітіндісі).
Ерітінділер дайындау үшін дистильденген су қолданылған.
2.2 ... ... ... ... ... үшін сыйымдылығы 250 мл дөңгелек түпті үш мойынды колба алынды (1-сурет). ... ... ... ... ... ... және ... плиткаға қойылған сулы моншаға орнатылды. Колбаға 150 мл су және сәйкесінше (3,8; 3,6; 3 г) ПВС салынды. Қоспа 75○С ... ... ПВС ... ... ...
ПВС толық еріген соң, аналитикалық таразыда крахмал өлшеніп (0,001 дәлдікпен), оған 50 мл су ... және ... ірі ... ... жойылғанша 150 мл термостаканда крахмалдың белгіленген мөлшері (0,2; 0,4; 1 г) ... ... ... ... үш ... колбадағы температура 75○С аспауы қадағалануы қажет. Кейін, ПВС-тың еріген қоспасына еріген крахмал 4-5 мин ... 20-25 ... ... ... 15-20 мин араластырылды (араластыру жылдамдығы 500 айн/мин) және ортаның рН мөлшері анықталды. рН көрсеткіші 3-4-ке жету үшін, бөлгіш құйғы ... 3-4мл ... ... ... ... Қажетті рН мөлшерін алынған соң, қоспаны тұрақты 75○С температурада 3 сағат бойы араластырылды. Крахмал мен ПВС ... ... ... ғана ... ... аяқталады. Алынған массаны бөлме температурасына дейін суытылады, Петри ыдысына 15 г мөлшерінде құйылып, толық үлдір алынғанша кептіріледі. ... ... ... ... ... ... зертханалық қондырғы
1-үшмойынды колба; 2-бөлгіш құйғы; 3-штатив; 4-араластырғыш; 5-гидротығын; 6,7-термометр; 8-су моншасы.
2.3 Зерттеудің физика-химиялық әдістері
ИҚ-спектрі FTIR-Satellite ... ... ... жазылды. ИҚ-талдау жасау үшін ПВС-крахмал негізіндегі үлдірлер вакуумды пеште 40○С температурада кептіріп, құрамындағы су және сірке қышқылынан ... ... ... ... ... үшін ... үлгілерін ісіну дәрежесі тұрақтағанға дейін ерітіндіде ұстайды. Ісіну дәрежесін ... ... ... - ... NaCl ... ... ... және түрлі температурада анықтайды. Үлдір ісінуінің тепе-теңдік дәрежесін α ... ... ... ... - ... m - ісінуі тұрақтаған үлгінің массасы, г;
m0 - құрғақ үлдірдің массасы, ... ... үшін ... ... ISO 9001 ... ... қолданылды. Ісіну дәрежесі бірнеше параллель тәжірибелерді жүргізу нәтижесінде анықталды.
Ортаның рН ... IonMeter 3345 (Jen Way, ... ... ... ... өлшенді.
Үлдірдің биоыдырауы Қазақ Ұлттық Универститетінің саябағынан алынған ... ... ... ... процесін жүргізу үшін үлдір топырақ салынған пластмасса ыдысына орналастырылды. Тәжірибені жүргізу үшін үлдірдің үш дозасының үлгілері ылғал топырақ (қажет ... ... ... ... ... су ... ... ыдысқа салынды. Тәжірибе 45 күн жүргізілді.
2.4 Бетон үлгілерін алу және қалыптау
Тәжірибені жүргізу арқылы ... ... ... бастапқы цемент қоспасына синтезделіп алынған ПВС-крахмал (БПҚ 95:5 мол.%) негізіндегі тігілмеген сополимерлердің сулы ерітінділерінің ... = 0,25; 0,50 және 1,0%) ... ... Шикізат ретінде портландцемент М400 қолданылды. Сополимерлердің ерітінділері мен цементті механикалық араластырғыш ... 5-10 мин ... ... ... жүйе алынғанша араластырады және дайындалған цемент үлгілері 8 см3 тең бүйірсіз бұрышты болаттан жасалған формаға қалыптанады. Ауа ... және ... ... жойылуын қамтамасыз ету үшін қалыптар кейін 3-4 минут қолмен дірілдетілді. Содан кейін ... ... ... ... 1 ... бойы ... ... полимербетон үлгілерінің әрқайсысының салмақтары өлшеніп, 3, 7, 21 және 28 күн бойы сулы ортада ұсталды және ... ... су ... ... ... ... су ... қасиеті
Бетондардан жасалған бұйымдар мен материалдардың су сіңіруін анықтау үшін, кубтық пішінде ... ... ... ... ... 20+-50С суы бар ... ... Су ішіндегі үлгіден су көлемі кем дегенде 20 мм биіктікте жатуы тиіс. Әрбір 3, 7, 14, 21 және 28 күн ... ... ... судан алынып, ылғал жұмсақ матамен сүртіліп, әрқайсысының салмақтарын өлшенді. Кезекті өлшеу кезіндегі салмақтың мәні екіншісінен ... ... ... ... салмағы болып есептелінеді.
Үлгінің су сіңіру мүмкіндігін пайыздық қатынаспен келесі формула арқылы есептелінді: ... G - су ... ... ... - ... массаға дейін кептірілген үлгінің массасы, г;
g2 - сумен қаныққан үлгінің ... г. ... су ... үш ... ... ... мәні арқылы есептелінді.
2.6 Полимербетонның соққыға беріктілігін анықтау
Кубик түрінде ... ... ... ... полимербетон үлгілердің сығуға беріктілігі C055N (Matest, Италия) гидравликалық пресс қондырғысы арқылы анықталды.
Тәжірибеге қолданған кубиктердің өлшемі ... ... ... ... үшін ... толығымен бұзылғанына шейін үздіксіз жүктеме береді.
Кубиктердің сығуға беріктілігін анықтаған кезде ... беті таза және ... ... тиіс. Кубиктерді плитаға бүйір, яғни тегіс қырымен орнатады. ... ... ... үшін үш ... ... орташасы алынады. Жұмыс барысында ең жақсы көрсеткіш деп алынған мәннен беріктіліктің ... ... ... ... ... ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ӨҢДЕУ
3.1 Поливинил спирті және крахмал негізінде үлдірлер алу
Мұнайхимиясы өнеркәсібінің полимерлі өнімдері өте кең қолданысқа ие. Тұтыну ... ... ... ... ... ... утилизациясы ғаламдық деңгейде экологиялық маңызды мәселеге айналуда. Сондықтан қоршаған орта ... ... ... ... ... ... жасау бүгінгі таңда ғалымдар мензерттеушілердің басты мақсаты болып табылады.
Суда еритін (со)полимерлер азық-түлік, фрамацевтика, мақта-мата, қағаз ... ... ... ... тұрақтандыруда және т.б. салаларда кеңінен қолданылады. Бұндай (со)полимерлер қарапайым ... ... ... берік, химиялық тұрақты, маталл, шыны, ағаш бетіне жоғары ... ... ие бола ... ең ... ... ... зиянсыз биоыдырайтын өнімдер болып табылады. Биоыдырайтын полимерлер микрорганизмдер, УК-сәулесі, күн радиациясы және өзге де табиғи факторлар әсерінен қоршаған ортаға ... ... ... ... ие ... тобы.
Тұтыну мерзімін қадағалау мен басқаруға қолайлы полимерлі материалдарды синтездеу үшін құрамына макромолекулалардың ... ... ... ... ... Бұл ... ... полисахаридтер қолданылады.
Крахмалдың макромолекуласы құрылымы мен қасиеттері жағынан өзгеше екі ... ... - ... (20-30%) және ... (70-80%) ... күрделі қосылыс болып табылады. Табиғи крахмалдың өзіндік артықшылықтары мен ерекшеліктеріне байланысты биоыдырайтын полимерлер алу ... ... ... ... қоры ... және жыл ... ... отырады (қартоп, жүгері, бидай, күріш және т.б.)
* химиялық, физикалық, бактериялық немесе комбинирленген әсер нәтижесінде жаңа ... мен ... ... ... ... ... және ... полимерлермен негізінде биоыдырайтын полимерлі матариалдарды жасау мүмкіндігі;
* крахмал және оның сополимерлері токсикалық қасиеттер көрсетпейді.
Таза поливинил ... суда ... ... ... ... ПВС ... ... қосылыс болғандықтан азық-түлік, медицинада, ауылшаруашылығында кеңінен қолданыс ... Оның ... ... гидрогельдер, таңғыш материалдар, тағамдық және ауылшаруашылығында қаптағыш материалдар, үлдірлер және т.б. ... кең ... ие ... алынады. ПВС әмбебап полимер, синтезі үлкен өндірістік масштабтарға ие. ПВС-тің негізгі тізбегіндегі С-С байланыстың болуы оның негізінде алынған өнімдердің биоыдырауын ... ... ... 100 000-ға дейін жететін ПВС топырақ ортасында микроорганизмдер әсерінен тез ... ... ... ПВС пен ... ... ... биоыдырайтын үлдірлер өндірісі жыл санап даму үстінде [58].
Сапалық көрсеткіштерін жақсарту мен ... ... ... ... ПВС пен ... ... өнімдерді сәулелену жолымен өңдейді. Өңдеу барысында сополимерлер алынады. Зерттеу нәтижесі ... ... ... ... ... ... ... механикалық беріктілігі, тұтыну ұзақтығы, эластикалығы секілді қасиеттері артқан [59].
Ұсынылған жұмыста алғаш рет ПВС және крахмал негізінде алынған (со)полимерлер ... ... ... ... ... ... ... полимерлі материалдардың ауыл шаруашылығында, медицинада қолданылу мүмкіндіктерін айқындайтын физика-химиялық зерттеулер және биоыдырауға қабілеттілігін анықтайтын бақылау жұмыстары барысында оң ... ... ПВС және ... ... ... алу ... ... массасы (Мw) = 205 000 поливинилспирті қолданылған. Салыстырмалы түрде молекулалық ... ... ПВС ... мен (со)полимер құрамындағы табиғи полимер крахмалдың массалық үлесінің аздығы (БПҚ 95:5 ... ... ... ... ... нәтижесінде алынған материал қоршаған орта жағдайында баяу ыдырау қабілетіне ие болды. Аталған қабілетке ие материалдар тобы ... ... ... ие. ПВС және ... ... ... ... егістік алқабында ылғал сақтағыш, қоршаған орта мен өнімге зиянсыз жабынды материалдар ретінде қолдану мүмкіндігі зор.
Сонымен қатар алғаш рет, ПВС және ... ... ... ... ... ... өнімдерінің сапалық көрсеткіштерін арттарыу мақсатынды қолданылды. ПВС және крахмал ... ... қосу ... ... артырып, су сіңіру қабілетін төмендететіндігі анықталды.
Ұсынылған жұмыста қолжетімді, суда еритін ПВС және крахмал полимерлері негізінде түрлі қатынаста (со)полимерлер [ПВС]:[крахмал] = 25:75; 90:10; 95:5 мол.% ... ... ... ... ... ... үш қатынастағы (БПҚ 25:75; 90:10; 95:5 мол.%) үлдір ... ... ... және ... ... ... үлгі таңдалынып алынды. Органолептикалық әдіс бойынша айтылған талаптарға сай үлгі ретінде БПҚ 95:5 мол. % таңдалынып ... және ... ... ... ... ... әдісімен талдау үшін үлгілер реацияға түспеген полимерлер мен сірке қышқылынан және өзге де қосылыстардан тазалау ... ... ... ... ... ... бастапқы копоненттердің, яғни крахмалдың эфирлі топтарына қатысты С-O-H және C-O-C жұтылу жолақтары бар екені және екі ... ... ... ... ... ... мен ПВС арасындағы гидроксил топтары мен эфирлік топтардың арасындағы сутектік байланыстың түзілуі 4-суретте көрсетілген.
4-сурет. ПВС пен КЛ арасындағы ... ... ... ... ПВС және ... ... синтезделген үлдірлердің физика-механикалық қасиеттерін арттыру мақсатында тігу үрдістері жүргізілген. ... ... - ... ... ... ... ... есебінен макромолекулалар құрылымының торланған күйге айналу реакциясы. Тігілген полимерлердің түрлі орталардағы ерігіштігі төмендеп, беріктілік, серпімділік қасиеттері артады. Полимерлердің тігілуі ... ... ... иондаушы сәулелермен әсер ету арқылы түзіледі.
Температура жоғарылаған сайын тігілу реакциясы ... ... да ... ... мен ... ... қыздыру барысында жүргізеді. Бұндай термотігілу реакциялары термореактивті полимерлерді өңдеу барысында ... ... ... ... байланыстар түзілмейтін полимерлер қатарына полиэтилен, полипропилен, поливинил спирті секілді терморпластикалық полимерлер жатады [60].
Ұсынылған жұмыста ПВС және ... ... ... ... алу үшін құймалық әдіспен алынған үлгілер жылдам-электронды сәулеленуден өткен. Тәжірибе құрғақ және ылғал (со)полимерлер үлгілерімен жүргізілді.
Құрғақ күйінде радиациялық өңдеуден ... ... ... ... ... ... ... үлдірлер алынды. Құрғақ күйінде тігілген полимерлі материалдардың құрылымымен салыстырғанда ылғал күйінде радиациялық өңделген үлдірлердің макромолекулаларының тігісі ... ... ... ... беріктілік пен ерігіштікке тұрақтылық қасиет береді [60].
Жылдам-электронды сәулелер - табиғи және жасанды радиоактивті элементтер ядросынан ұшқындайтын қысқа толқынды ... ... ... ... жылдам-электронды сәулелену химиялық реакцияларды иницирлеу үшін, мысалы полимерлеу үрдісінде қолданылады. ПВС пен крахмал арасында тігілген байланыстар пайда болады. Қос ... ... ... ... ... ... радиациялық тігілген соң ылғалды ортада тұрақтылығы жоғары аса ... ... ... деп ... химиялық құрамын өзгертпей материалдардың ішкі молекулалық құрылымын модифицирлеуін айтамыз. Тігілу барысында ... ... ... ... полимер буындары мен молекулаларының үшөлшемді кең ұяшықты торларға бірігуі жүреді. Соның нәтижесінде материалдар жаңа ... ... ие бола ... оның ... аясы ... ... электронды сәулелену нәтижесінде өткен өнімдер радиоактивті қасиеттер көрсетпейтінін атап өткен жөн. Сәулеленудің белгіленген оптималды дозалық энергиясы ... ... ... ... ... Сондықтан да сәулеленуден өткен полимерлі материалдар, медициналық заттар, азық-түлік өнімдері радиоактивті емес.
Иондаушы сәулелердің ауылшаруашылық азық-түлік ... ... ... ... үшін қолданылатындығын мысалға алуға болады. Бидайды элеваторға жүктеу алдында күшті радиация көзі орналасқан бункерден өткізсе, зиянкес жәндіктердің көбею ... ... ... ... ... ұзақ мерзімде сақталады. Бұндай бидаймен қоректенген тәжірибелік бақылаудағы жануарларда өсу, көбею және өзге де ... ... ... ... ... сәулелік өңдеудің зиянсыздығын дәлелдейді.
3.2 Поливинил спирті және крахмал негізінде алынған үлдірлердің ... ... ... қосылыстардың кеңістіктік құрылымына еріткіш молекулаларының енуі нәтижесінде полимер ... мен ... ... - ... ісінуі болып табылады. Ісінудің түрлі ортадағы сипаттамасына байланысты полимерлі үлдірдің байланыс түрі мен жалпы қасиеттері анықталады.
Ұсынылған ... ... ... ... ... ... ПВС-Кл жалғанған сополимерлерінің тігілген үлгілері алынған. Синтез барысында молекулалық массасы Мw=205000 ПВС қолданылған. Радиациялық өңдеуден өткен ПВС-Кл (БПҚ 95:5 мол.%) ... ... ... NaCl және ... ... ... ... қоршаған ортаның әр-түрлі температурасында зерттелінген. Синтезделген үлдірдің аталған түрлі ортада алынған нәтижелер бойынша температура20С-дан 30С дейін жоғарылаған ... ... ... ... ... ... ... концентрациясы30%-дан 50, 75, 100% дейін артқан артқан сайын төмендейтіні белгілі болды. Бұндай қасиеттер жылы суда крахмалдың ісінуі мен ... ... ... ... ... ... ... - ПВС-Кл негізіндегі үлдірдің әр түрлі ортадағы ... ... ... ... ... NaCl
α, спирт
α, спирт
α, спирт
α, спирт
I
5,92
4,625
4,25
2,88
5,01
10
5,5
0
II
4,85
3,5
3,06
3,09
3,4
6,7
3,7
0
III
3,6
2,8
4
-
5,5
4,01
3,4
0
ПВС суда жақсы еридітіндіктен оның практикалық қолдану мүмкіндігі төмен болып табылады. ПВС суда ерігіштігі құрамындағы ацетальды ... ... ... ... Құрамында 5% ацеталь топтары бар ПВС бөлме температурасында қиын, 65-70○С температурада жеңіл ериді. ... суда ... үшін оның ... көлденең байланыстармен тігілуі қажет. Сутектік байланыс энергиясы осы топтарға және топтар арасындағы байланыс аумағына тәуелді. Молекулалық ... ... ... болған сайын оның суда ерігіштігі төмендейді және оның ... ... ... қолданыстық көрсеткіштері артады. Сол себепті тігілген үлдір алу үшін Мw(ПВС)=205000 ПВС ... ... ... ... екі ... ... арасында азырақ болады. ПВС, крахмал және су құрамындағы ОН топтары арасында сутектік байланыс түзіледі де полимердің ... ... ... ... ... байланыс сияқты қосымша полимерлі тізбектермен тігіліп, полимердің ісіну дәрежесін ... ... ... 1,2 және 3 номерлерімен белгіленген, сәйкесінше үш түрлі 40, 80, 120 кГр ... ... ... ... ... ... үлдірлердің 20○С температурадағы ісіну дәрежесі көрсетілген. Алынған мәліметтерді салыстыра отырып, үлдірлердің ісіну дәрежесі жұтылған энергия дозасына тәуелді екенін ... ... ... ... әсер ету ... жаңа ... байланыстар түзіледі. Молекулааралық байланыстар түзілу барысында сызықты полимерлер тармақталған күйге ауысатыны белгілі. Сызықты және ... ... ... ... күштерімен байланысқандықтан, аталған байланыстар энергиясы төмен болып табылады. Сондықтан да ... ... ... ... мен ... фактор Ван-дер-Ваальс күштерінен артық мәнге ие болады. ... ... ... материалдардың ісінуі шексіз түрде жүреді. Алайда, жылдамэлектрондысәулелену есебінен ... ... ... ... ... ... ... шексіз ісінуіне кедергі болады. Алынған үлдір үлгілерінің ісіну дәрежесі жұтылу дозасының мөлшері 40 кГр максималды мәнге ... одан әрі 80 және 120 кГр ... ... ... ... ... (1) доза әсер ету ... карботізбекті қос полимердің тігілуі жүреді де, үлдірдің ісінуі ... ... ие ... (2) және одан әрі (3) ... әсер ету ... ... ... жүреді. Иондаушы сәулелердің әсер ету дозасын арттыру ... ... ... ... ... ... ... радикалдар полимерлердің негізгі тізбегіндегі байланыстардың үзілуіне және ... ... ... ... ... ... ... табылады да, полимерлер деструкциясының жүруін қамтамасыз етеді. (2) және (3) дозалардан өткен үлдір үлгілерінің деструкциялану көрсеткіші жоғары болғандықтан ... ... ... ... ие. ... үш ... (а, б, в) жұтылу дозасынан өткен тігілген полимерлі үлдірлердің 20○С температурада этанолдағы ісіну ... ... 1, 2, 3 және 4 ... ... ... ... 100, 50, 75 және 30% - дық ... сәйкес келеді. 40, 80 және 120 кГр сәулеленуден өткен үлдірлер үлгілері 100% этанолда ісінбейді. Тігілген сополимерлер түйіндерінде - ОН ... ... ... ... ... - ОН топтарды . Соның нәтижесінде спирттің ... ... ... бос кеңістігіне өте алмайды, ісіну процесі жүрмейді. Полимер мен еріткіш арасында әрекеттесу болмайды. 40 (а) және 80 кГр (б) ... ... ... ... үшін ең ... ... дәрежесі 50% этанолда байқалады. ПВС, крахмал және су құрамындағы ОН топтары ... ... ... ... де полимердің ісінуі жүреді. Сутектік байланыс химиялық байланыс ... ... ... ... тігіліп, полимердің ісіну дәрежесін шектеп отырады.
9-суретте ПВС пен крахмал негізіндегі үлдірлердің қоршаған ортаның температурасына тәуелділігі көрсетілген. Крахмал ... ... ... ... ... ... ішілік реакцияға түсуі қиындайды, сондықтан да крахмалды еріту үшін қосымша суды ... ... ... көзі ... болады. ПВС суда еруі құрамындағы ацетат тобына тәуелді болады. Гидролиздену дәрежесі жоғары болған сайын оның ерігіштігі төмен ... ... ... жоғары болған сайын ерітіндінің тұтқырлығы жоғарылайды. ПВС пен крахмал ... ... ... ... ... ... ... мөлшерінің көп болуы оның ерігіштігін нашарлатады. Крахмал мен ПВС ... ... ... ... олардың сутектік байланыс түзуге бейімділігін арттырады. Сондықтан да, оларды қыздырған уақытта ... ... ... Ван-дер-Ваальс күштері әлсіреуі нәтижесінде ісіну көрсеткіші жоғарылайды және ... ... ... ... ... ... ... ісіну дәрежесінің артуын 5 а және б суреттерін салыстыра отырып байқауға болады. 30○С температурадағы таза су мен ... ... 0,9% ... ... ісіну көрсеткіші 25○С үлгінің ісіну көрсеткішінен бақылаудың алғашқы 15 минутында 1,5 есеге жоғары болатынын байқаймыз.
5-сурет. ПВС-Кл негізіндегі үлдірлердің ... ... ... ... ... мол.%; Доза=40 (1); 80 (2) және 120 (3) кГр; ... ... ... негізіндегі үлдірлердің органикалық еріткіш- этанолдағы ісіну параметрлері
а)
б)
в)
[ПВС]:[КЛ]=95:05 ... ... 40 (а); 80 (б) және 120 (в) кГр; ... ... ... 50 (1); 75 (2); 30 (3); 100% ... ... негізіндегі үлдірлердің органикалық еріткіш-этанол және судағы ісіну параметрлерін салыстыру
[ПВС]:[КЛ]=95:05 мол.%; Доза= 40 кГр; Мw(ПВС)=205000 Т=20○С. [Спирт]= 0% (1); 100% (2); 75% (3); 50% (4); 30% ... ... ... ... ісіну дәрежесіне иондық күштің әсері
а)
б)
в)
[ПВС]:[КЛ]=95:05 мол.%; Доза= 40 (1); 80 (2) және 120 (3) кГр; ... ... [NaCl]= 0,01% (а); 0,1% (б); 0,9% ... ... ... үлдірдің ісіну дәрежесінің температураға тәуелділік графигі
а)
б)
[ПВС]:[КЛ]=95:05 мол.%; Доза=40 кГр; Мw(ПВС)=205000; Т=25 (а) және 30○С (б); Су-1; ... ... ПВС пен ... ... ... ... үлдірлердің биоыдыру қабілеті
Мұнайдан өндірілетін пластмассалар, полимерлі материалдар бүкіл әлем бойынша өте кең қолданысқа ие. Қолданылу мөлшерінің артуына байланысты пластмассалар ... ... ... ... мәселеге айналуда. Осыған орай микроорганизмдер әсерінен сулы ортада, топырақта ыдырай ... жаңа ... мен ... ... ... ... ... дамуда [1].
Биополимерлер өндірісіндегі аса үлкен қызығушылыққа ие, табиғи,өсімдітекті ірі масштабты өндірілетін материал - крахмал. Бактериялар ыдырата алатын суда ... ... алу ... ... мен пектин қоспасына пластификаторлар енгізеді: глицерин немесе полиоксиэтиленгликоль. Зерттеулер көрсеткендей, крахмал мөлшері артқан сайын үлдір беріктігі төмендей түседі [4].
Биоыдырайтын полимерлер ... ... үшін ... ... сай ... ... өтуі қажет. Биологиялық сынақ нәтижесінде бастапқы полимер массасының 90% ... ... ... ... су және ... ... ... Бұндай ыдырау барысында полимер қалдығы 10%-тен аз болса қалыпты саналады. Ыдырау ... ... ауыр ... мен ... қосылыстар болмауы қажет.
Үлдірдің ыдырау жылдамдығына топырақ ортасының ылғалдылық мөлшері мен микроорганизмдер әлемінің күйі әсер ... ... ... ... бай қара ... ... 60-75 күн ыдыраса, құрғақ топырақ ортасында ыдырауға бұдан да ұзақ уақыт қажет.
3.4 ... ... алу және ... ... ... - жасанды тас маиериал, гипс, алебастр, әктәс секілді жасанды байланыстырғыш материалдар мен құм, малтатас, қиыршықтас ... ... ... және ... ... ... сулы ерітінділерінің қатаюы нәтижесінде алынатын маңызды құрылыс материалы. Қоспа қалыпқа құйылғанға дейін бетон ... деп ... ең ... ... оның беріктілігінде. Беріктілігі негізінен байластырғыш материалдардың түрі мен сапасына, бетонның орташа тығыздығына байланысты. Сондай-ақ, ол бетон бұйымдарының маркасымен (сығымға беріктілік ... ... ... ... иілу кезіндегі созылуымен) сипатталады.
Ұсынылған жұмыста бетонның беріктілігі мен су өткізгіштік қасиетіне крахмал/полимер қоспасының ... ... ... [57] ... ... отырып тәжірибе жүргізілді.
Тәжірибеге М400 портландценменті және радиациялық өңдеуден өтпеген ПВС-крахмал ... ... [СПЛ] = 0,25; 0,50; 1,0 мол.% сулы ... ... ... ... мен ... механикалық араластырғыш көмегімен 5-10 мин толықтай біртекті ... жүйе ... ... және ... ... ... 8 см3 тең бүйірсіз бұрышты болаттан жасалған формаға қалыптанды. Ауа көпіршіктері және ... ... ... ... ету үшін ... ... 3-4 ... қолмен дірілдетілді. Содан кейін қалыптар қалыпты бөлме ... 1 ... бойы ... ... ... үлгілерінің әрқайсысының салмақтары өлшеніп, 3, 7, 21 және 28 күн бойы сулы ... ... және ... үлгілерінің су сіңіру қасиеті анықталынды.
3.5 Полимербетонның су сіңіру қасиеті
Бетондардан жасалған ... мен ... су ... ... ... ... пішінде үлгілер алынды. Кептірілген үлгілер температурасы 20+-50С суы бар құтыға салынды. Су ішіндегі үлгіден су көлемі кем дегенде 20 мм ... ... ... суы ... Әрбір 3, 7 және 28 күн өткен сайын, үлгілерді судан алып, ылғал ... ... ... әрқайсысының салмақтарын өлшенді. Кезекті өлшеу кезіндегі салмақтың мәні екіншісінен 0,2%-ға артпаса, үлгінің тұрақты салмағы болып есептелінді.
Үлгінің су ... ... ... ... ... формула арқылы есептелінді:
G=g1-g2g2∙100
мұндағы, G - су сіңіру коэффициенті, %;
g1 - сумен қаныққан үлгінің массасы, г.
g2 - ... ... ... ... үлгінің массасы, г;
10 - суретте цемент пастасының су ... ... ... ... әсері көрсетілген.
Цемент тасының су өткізу қасиеті - су өткізбеу қасиетіне қарама-қарсы тұру қасиеті. Цемент тасының су ... оның ... ... анықталады және келесі факторларға: су-цемент қатынасының мөлшері, қату шартына және ... ... ... ... ... және тығындау шартына тәуелді. Бетон құрамына полимер бөлшектері цемент ... ... ... мен каппилярларда орналасады. Барлық кеуектердің бос кеңістігін бітеп тастайды да, сол арқылы әрі қарай су ... ... ... ... ... бойынша құрамында ПВС-крахмал негізіндегі (со)полимерлері бар бетондардың су өткізгіштігі таза сополимерсіз бетонның су өткізу қасиетіне ... ... ... анықталды.
10-сурет. Бетон улгілерініңсу сіңіру қасиетінеПВС және крахмал негізіндегі (со)полимерінің әсері
2-кесте. Құрамында ПВС-крахмал ... ... бар ... су сіңіру коэффициент % мәндері
С, %
БМҚ құрамы [ПВС]:[крахмал]мол.%
95:5
Қатаю уақыты, күн
3
7
21
28
0
2,5
2,8
3,2
3,8
0,25
2,3
2,6
3
3,2
0,5
2,3
2,3
2,6
3,0
1
2,1
2,2
2,5
2,8
Цементті композиттің су сіңіру ... ... үшін ... ... суы ... ... ... бойынша [ПВС]:[крахмал](со)полимерлерінің сулы ерітіндісінің концентрациясы артқан сайын бетонның су өткізгіштігі төмендейді деген қорытынды жасауға ... ... ... ... ... ... 0,4-ке тең болды. ПВС пен крахмал (со)полимерлерінің әр түрлі концентрациялы сулы ерітінділерін цементке қосып, араластырылып полимербетон ... ... ... ... ... 3, 7, 28 күн бойы ... орта - құбыр суында ұсталған үлгілер қолданылды. Бетонды бұйымдар неғұрлым ... мол ... ... ... төмен болып табылады. Бетонның бос кеуектерінде орналасқан (со)полимерлер ... ... ... ... ... полимербетондардың беріктілігі жоғары болып табылады.
Құрылыстағы материалдар түрлі ішкі кернеулердің (сығылу, созылу, майыстыру, кесу, бұрау) әсеріне тап болады. Бетонлар ... ... ... тұрады, содан соң кесуге, созуға қарсы тұру қабілеті күшті. Сондықтан құрылыс конструкцияларын жобалағанда ... ... ... ретінде қарастырады.
3.6 Полимербетонның сығуға беріктілігін анықтау
Бетонның беріктілігі бетон компоненттерінің қасиеттеріне, су мен цемент қатынасына, дайындау жағдайларына, қатуына, экплуатациялау және ... ... ... сипаттама болып табылады. Бетонның салмақ әсерінде өзін ұстауы оның тек беріктілігін ғана көрсетпейді, сонымен қатар материалдың эксплуатациялық ... ... ... ... ... да ...
М400 маркалы портландцементінің беріктілігі ГОСТ 30515-97 бойынша сығу кезінде 30 МПа -дан 50 МПа -ға ... ... ... ... ... бөлме температурасында кептірілген полимербетон үлгілердің сығуға беріктілігі C055N (Matest, Италия) гидравликалық ... ... ... ...
11-сурет. Бетон үлгілерінің беріктілік қасиетіне ПВС-крахмал негізіндегі (со)полимерлердің әсері
3-кесте. БМҚ құрамы [ПВС]:[крахмал]мол.%95:5негізіндегі (со)полимерлері бар бетондардың сығуға беріктілігінің мәндері
С, %
Сығуға ... ... ... ... нәтижелер бойынша ПВС пен крахмал негізіндегі (со)полимерлердің концентрациясы артқан сайын ... ... ... ... ... Бетонның бос кеуектерін толықтыратын (со)полимер бетонға беріктілік қасиет береді. Алынған төрт түрлі (со)полимерлер концентрациясының ішінен ең ... ... ... ерітіндісі болып табылады. Бұндай қатынастағы полимер ерітіндісін цементті қоспаға қосу кезінде енгізілген полимерлер барлық компоненттермен әрекеттесіп, ... ... ... ... да ... ... ... ПВС пен крахмал негізіндегі (со)полимер концентрациясын 1% -ға дейін арттыру барысында бетонды бұйымдардың беріктілік қасиетінің мардымсыз ғана ... ... ... ПВС пен ... негізіндегі (со)полимер концентрациясын одан әрі арттыру барысында цементтің біртектілігі жойылып, беріктілік қасиеті төмендейді деген қорытынды жасалды.
3.7 Поливинил ... және ... ... ... алуға арналған принципиалды сызбанұсқа
ПВС және крахмал негізіндегі сополимерді алу үшін алдымен ПВС суда (1) 75○C ... 3 ... ... ... соң суда (2) крахмал ерітіледі. Толығымен еріген соң алынған қос ... ... ... (4) ... де, оған ортаның рН-көрсеткіші 3-4 болғанға дейін мұзды сірке қышқылы (3) қосылады. Көздеген рН-көрсеткіш алынған соң, ... ... 75оС- да 3 ... бойы ... ... ... 3-3,5 сағат жүреді. Реакция уақыты аяқталған соң ... ... де (5), ... (6) ... (7) ... ... ... кептіріледі. Поливинил спиртіжәне крахмал негізіндегі тігілген сополимерлерді алу үшін, алдымен қалыптағы кепкен үлдірлер ЭЛВ-4 ... ... (8) ... ... ... ... қосымша сумен шайылып, (9) вакуум кптіргішке жіберіледі. ... ... ПВС және ... ... тігілген сополимерлер өндірісінің принципиалды сызба-нұсқасы
1-ПВС - қа ... ... ... ... ... ... сірке қышқылы қоймасы; 4-реактор- полимеризатор; 5-дозатор; 6- қалып; 7, 9-вакуум-кептіргіш; 8-ЭЛВ-4 ... ... ... ... құны мен сату ... ... есептеу
Қажетті өлшемдер
Ұзындығы 1м
Ені ... 60 мкр = 6 * ... ... тығыздығы 1,5 г/см3
Ерітіндідегі полимердің құрамы 2%
Ерітіндідіегі полимердің массасы 4 ... ... ... ... ... ... ... энергиясы
Алматы қаласы бойынша тарифтің күндізгі төлемі ... - ... ... ... ... ... бойынша 5-кесте. 8 сағаттық жұмыс режиміндегі қондырғыларға ... ... ... ... ... ... шкаф
2,8
Электроайналдырғыш
2
Люминесцентті шам
1,2
6-кесте. Зертхана жағдайында үлдір алуға жұмсалған шикізат пен электр қуатының жалпы құнын есептеу кестесі
Қажетті реактивтер орташа құнын есептеу
Аталуы
Комплектация, ... ... ... ... ... ... ООО ... = 205 000, өндіруші
950
0,0038
3,61
Мұзды сірке қышқылы
өндіруші ООО
450
0,003
1,35
Дистильденген су
ЖК ... ... ... ... ... ... ... электр қуатының құнын есептеу
Қондырғының аталуы
Комплектация, артикул
Тәулігіне (24 сағ), ... ... ... ... ... ... шкаф
Өндіруші
2,8
8
0,933
Электроайналдырғыш
2
8
0,67
Люминесцентті шам
TL-D Standard Colors үлгісіндегі шамдар
1,2
8
0,41
8 сағаттық жұмыс режиміндегі орташа тәуліктік жұмсалатын электр қуатының жалпы құны
(0,67+0,933+0,67+0,41)*17.37 = 47 ... пен ... ... жалпы құны
47+25=72 тг
ҚОРЫТЫНДЫ:
1.Ұсынылған жұмыста алғаш рет ПВС пен крахмал негізіндегі тігілген полимерлі үлдірлер алынды. Алынған үлдірлер құрамы ИҚ-спектроскопия ... ... ПВС және ... ... ... байланыспен түзілетіндігі анықталды.
2. Крахмал және ПВС негізіндегі тігілген үлдірлердің суда және су-спирт ортасында ... ПВС ... ... мен ... ортаның температурасына, спирт ерітіндісінің концентрациясына тәуелділігі анықталды.
3. ... ... әсер ... ... ... ... торланған формаға тігілуі жүріп, одан әрі 80 және 120 КГр-ге әсер етуі ... ... ... ... ... ... ... үлдір үлгілерінің ісіну параметрлерін зерттеу барысында анықталды.
4. ПВС және крахмал негізіндегі тігілген полимерлердің биоыдырау қабілеті ПВС молекулалық массасына, қоршаған ... ... ... ... ПВС және ... ... радиациялық өңделмеген (со)полимерлерді бетон қоспасына қосу арқылы оның беріктілігін арттырып, су сіңіру қабілетін төмендететіндігі анықталды.
ПАЙДАЛЫНЫЛҒАН ... ... ... А.И., ... И.С., ... Е.И. // ... ... 2000. Т. 69. №5. С. 494 - 504.
* Тасекеев М.С.., Еремеева Л.М. ... ... как один из ... ... ... экологии и АПК // 2009. С. 5 - 6.
* Ермолович О.А., Макаревич А.В. и др. // ... ... 2006. №5. С. 26 - 30
* ... О., Мелицкова Е., Пешехонова А. // Тара и упаковка. 2003. №2. C. 62 - ... Во, Тхи Хоай Тху, ... ... ... на основе крахмала // Успехи химии. 2010.
* Felix H. Otey, Richard P. ... // American Chemical Society, ... № III A. С. ... ... 2190623 (РФ). ... ... ... крахмалов / И.М. Ротенберг, Л.Б. Иванникова / ... ... ... Manjeet S. // LWT - Food Science and Technology № 4. 2008. С.1633- 64.
* Willart, J. F.; ... M. // Mol. ... 2008, ... ... M.; Tong, W.-Q.; Joshi, Y.; ... M. S. // Pharm. Res. 2004, ... Sindhu Doppalapudi, Sameer Katiyar, Abraham J. Domb and Wahid Khan. ... ... P 35 - 37
* Marsac, P. J.; Konno, H.; Taylor, L. S. // Pharm. Res. 2006, № 23.С. ... Fedotov, V. D.; ... H. ; // Diehl, Springer- Verlag: Berlin, 1989. № 3.С. 396−418.
* McBrierty, V. J.; Packer, K. J. // ... ... Press: ... ... С. ... Schmidt-Rohr, K.; Spiess, H. W. // Academic Press: London, 1994. V9.С. 187-215.
* Byrn, S. R.; Xu, W.; Newman, A. W. // ... ... Adv. Drug Delivery Rev. 2001, № 48. С. ... Bugay, D. E.>> ... of the ... ... ... // Adv. Drug Delivery Rev. 2001, № 48.С. 43−65
* Berendt, R. T.; Sperger, D. M.; ... P. K.; Munson, E. J. . TrAC, Trends Anal. Chem. 2006, № 25.С. ... Schantz, S.; Hoppu, P.; Juppo, A. M. // J. Pharm. Sci. 2009, № ...
* Weuts, I.; Van Dycke, F.; ... J; // Etravirine. J. Pharm. Sci. 2011, № 100.С. 260−274.
* Pham, T. N.; Watson, S. A.; Edwards, A. J.; Chavda, M.; Clawson, J. S.; ... M.; Vogt, F. G. // ... 2010, № 7. С. ... ... В. А., ... В. В. // Пластические массы. 2001, № 2. С. 42-46.
* Forster, A.; ... D.; ... J.; ... R.; Rades, T. // Pharmazie 2003, № 58. С. ... Barich, D. H.; Davis, J. M.; ... L. J.; Zell, M. T.; Munson, E. J. //J. Pharm. Sci. 2006, № 95.С. ... Пхакадзе Г. А. . Коломийцев А. К и др // Киев: Наук. Думка, 1990. С. ... Lubach, J. W.; Xu, D.; ... B. E.; Munson, E. J. // J. Pharm. Sci. 2007, № 96. С. ... ... S.; Novoa de Armas, H.; Remon, J. P.; Van den Mooter, G. Eur. J. Pharm. Sci. 2007, № 30.С. ... ... S.; Anné, M.; Rombaut, P.; Van den Mooter, G. Spray Drying from Complex Solvent Systems Broadens the ... of Kollicoat IR as a Carrier in the Formulation of Solid Dispersions. Eur. J. Pharm. Sci. 2009, №37. С. ... Guns, S.; Kayaert, P.; Martens, J. A.; Van ... J.; Mathot, V.; // . Eur. J. Pharm. ... 2010, № 74.С. ... ... V. M.; Penning, J. P. . ... Chem. Phys. 2004, № 205.С. ... Litvinov, V. M. EPDM/PP //. Macromolecules 2006, № 39.С. 8727−8741.
* Litvinov, V. M.; Persyn, O.; Miri, V.; ... J. M. 2010, № 43.С. ... Aujla, R. S.; Harris, R. K.; Packer, K. J.; ... M.; Say, B. J.; Bunn, A.; Cudby, M. E. A. . Polym. Bull. 1982, № 8.С. 253− ... Guns, S.; Mathot, V.; Martens, A. J.; Van den Mooter, G. // IR. Eur. J. Pharm. ... 2012, № 81 (3).С. ... ... Т. Г., Севастьянов В. И., Шишацкая Е. И. // Новосибирск: Издательство СО РАН, 2003. С ... ... М. И. . М.: ИКЦ , 2006. С .400
* R.K. Salar S.K. Gahlawat P. Siwach J.S. Duha. ... Prospects and Applications // Starch: Its Functional, In Vitro Digestibility, Modification, and ApplicationsP 39 - 53
* ... V. // American Chemical Society 1077: ... DC, 2011; Chapter 11. С. ... Aharoni, S. M. ... 1983, № 16. С. 1722−1728.
* Wool, R. P. //Macromolecules 1993, № 26.С. 1564−1569.
* Heymans, N. A // Macromolecules 2000, № 33. С. ... ... W.; ... V. M.; Souren, F.; ... R. L.; Gondard, C.; ... C. // . ... 1999, №32. С.167−180.
* Ларионов В. Г. // Полимеры для пищевой промышленности. 1993, № 4. С. 36-39.
* Litvinov, V. M.; Soliman, M. ... 2005, № 46. С. ... Doi YK, Fukuda K. // ... ... ... ... О.А., ... А.В. и др. Биоразлагаемые ориентированные плоские волокна на основе крахмалонаполненного полипропилена // Химические волокна. 2006. №5. С. 26 - ... Thayer AM. // In: Glass JE, Swift G, editors. American Chemical Society; 1990. С. 38 - ... ... MT, Nalbandi N, Bahadori A. // ... 2008№ 2(1). С. 65 - ... Rath SK, Singh RP. . J ApplPolymSci 1998; № 7. С.1795 - 1810.
* Тоқтабаева Ә. Қ. ... ... ... алу және зерттеу әдістері. 2009. С. 13-14.
* Vert M, Feijen L, Albertsson A, Scott G. // ... UK: Redwood Poss Ltd. The Royal Society of ... ... Wagner PA, Little BJ, Hart KR, Ray RI. // ... 1996. №38. С. 125 - ... Averous L, Moro L, Dole P, Fringant C. . Polymer 2000; № (11). С. 4157 - ... Hayashi T. ... polymers for ... uses>> // ... 1994; № 19. С. 663 - ... Lijun Mao, Syed Imam, Sherald Gordon, Patrizia Cinelli, and Emo Chiellini. Extruded Cornstarch - Glycerol - Polyvinyl Alcohol Blends: ... ... ... and ... // Journal of Polymers and the ... 2002; С. ... Ohama // Durabilaty Performance of Polymer-Modified Mortars // Gaitherburg, USA, 242-248, ... Gregory J Glen, Artur K. ... Bor Sen Tior // ... Concrete ... an Alkaline ... ... Aquagel Journal of Polymers and the ... Vol. 12, No. 3, July 2014
58.TsebrenkoМ.V., JudinА.V., AblazovaТ.I., Vinogradov G.V. Polymer, 1976, v. 17, № 9, p. 831.
59.Paul D.R. In: Polymer blends. N. Y.: Academic Press, 1978, v. 2, p. ... N.P., Kotova E.V., ... G.V., ... Z.J. Appl. Polymer Sci., 1978, v. 22, № 7, p. 2081.

Пән: Өнеркәсіп, Өндіріс
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 47 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Жүгері крахмалы негізінде биоыдыратын жабқыштар технологиясын жасау7 бет
Астық массасының құрамы11 бет
«Семей қаласында орналасқан 5 қабатты тұрғын үйдің жобасы»70 бет
Құрылыс құрылымдарын, материалдарды оттан қорғау тәсілдері. Өртке қарсы қолданылатын кедергілер. Өртке қарсы қорғау қабырғалары мен төбе жабқыштар. Жеңіл лақтырылып тасталатын (сақтандырғыш) құрылымдар. Өрт кезінде құрылымдардың температурасын төмендету әдісімен оларды оттан қорғау7 бет
Биоыдырайтын суда еритін полимерлер, заманауи мәселелері және оны шешу жолдары16 бет
ADSL технологиясын Алматы каласында автоматизациялау53 бет
CDMA-450 технологиясының негізінде Жамбыл облысы Қаратау қаласында сымсыз желіні ұйымдастыру51 бет
MapInfo бағдарламасындағы ГАЖ технологиясын пайдаланып дифференцияцияланған ландшафтық карталарын жасау әдістері (Алатау аумағында)30 бет
«Мектеп жасына дейінгі балалардың тілін дамытудағы ойын технологиясының түрі – ұсақ моториканың маңызы».9 бет
«ОҚ Қазавтосервис» ЖШС жылжымалы құрамының агрегаттарды жөндеу учаскесінің технологиясын жетілдіру34 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь