HUP1000231A2 - Low cross-linked polymer film process for production thereof and use thereof - Google Patents
Low cross-linked polymer film process for production thereof and use thereof Download PDFInfo
- Publication number
- HUP1000231A2 HUP1000231A2 HU1000231A HUP1000231A HUP1000231A2 HU P1000231 A2 HUP1000231 A2 HU P1000231A2 HU 1000231 A HU1000231 A HU 1000231A HU P1000231 A HUP1000231 A HU P1000231A HU P1000231 A2 HUP1000231 A2 HU P1000231A2
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- weight
- parts
- starch
- water
- polyvinyl alcohol
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 title claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 30
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 30
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 30
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 23
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 22
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 17
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 3
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 claims description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 7
- 238000007922 dissolution test Methods 0.000 description 4
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 3
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 3
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 3
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 2
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 2
- 150000002373 hemiacetals Chemical class 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 2
- 235000010356 sorbitol Nutrition 0.000 description 2
- URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N triacetin Chemical compound CC(=O)OCC(OC(C)=O)COC(C)=O URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- AOSFMYBATFLTAQ-UHFFFAOYSA-N 1-amino-3-(benzimidazol-1-yl)propan-2-ol Chemical compound C1=CC=C2N(CC(O)CN)C=NC2=C1 AOSFMYBATFLTAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000000378 Caryota urens Nutrition 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 240000000163 Cycas revoluta Species 0.000 description 1
- 235000008601 Cycas revoluta Nutrition 0.000 description 1
- 241000252233 Cyprinus carpio Species 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 235000010103 Metroxylon rumphii Nutrition 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- PCSMJKASWLYICJ-UHFFFAOYSA-N Succinic aldehyde Chemical compound O=CCCC=O PCSMJKASWLYICJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BAECOWNUKCLBPZ-HIUWNOOHSA-N Triolein Natural products O([C@H](OCC(=O)CCCCCCC/C=C\CCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCC/C=C\CCCCCCCC)C(=O)CCCCCCC/C=C\CCCCCCCC BAECOWNUKCLBPZ-HIUWNOOHSA-N 0.000 description 1
- PHYFQTYBJUILEZ-UHFFFAOYSA-N Trioleoylglycerol Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCC=CCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCC=CCCCCCCCC PHYFQTYBJUILEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 229920006238 degradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- WBZKQQHYRPRKNJ-UHFFFAOYSA-L disulfite Chemical compound [O-]S(=O)S([O-])(=O)=O WBZKQQHYRPRKNJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229960005150 glycerol Drugs 0.000 description 1
- 239000001087 glyceryl triacetate Substances 0.000 description 1
- 235000013773 glyceryl triacetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000845 maltitol Substances 0.000 description 1
- VQHSOMBJVWLPSR-WUJBLJFYSA-N maltitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]([C@H](O)CO)O[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O VQHSOMBJVWLPSR-WUJBLJFYSA-N 0.000 description 1
- 235000010449 maltitol Nutrition 0.000 description 1
- 229940035436 maltitol Drugs 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002362 mulch Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229960002622 triacetin Drugs 0.000 description 1
- PHYFQTYBJUILEZ-IUPFWZBJSA-N triolein Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC PHYFQTYBJUILEZ-IUPFWZBJSA-N 0.000 description 1
- 238000009463 water soluble packaging Methods 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
pi com ιpi com ι
KÖZZÉTÉTELI Ai,../ tÉLDÁNYPUBLICATION Ai,../ COPY
RITKA TÉRHÁLÓS POLIMER FÓLIA, ELJÁRÁS ELŐÁLLÍTÁSÁRA ÉS ALKALMAZÁSARARE SPACE NET POLYMER FILM, PROCESS FOR PRODUCTION AND APPLICATION
A találmány tárgya ritka térhálós polimer fólia, amely vízoldható, és a természetben maradéktalanul lebomlik, vagyis biodegradálható. A találmány a fólia előállítására szolgáló eljárásra és a fólia alkalmazására is vonatkozik.The invention relates to a rare crosslinked polymer film which is water-soluble and completely biodegradable in nature. The invention also relates to a method for producing the film and to the use of the film.
A találmány háttereBackground of the invention
Napjainkban, amikor a műanyag csomagolóeszközök szinte kezelhetetlen mennyisége keletkezik, ugyanakkor a környezetvédelmi szempontok egyre fontosabbá válnak, nagy jelentősége van a vízoldható, természetben mikrobiológiai úton lebomló műanyagok alkalmazásának.Nowadays, when an almost unmanageable amount of plastic packaging is generated, and at the same time environmental considerations are becoming increasingly important, the use of water-soluble, naturally microbiologically degradable plastics is of great importance.
A vízoldható műanyag fóliák legfontosabb alapanyaga a polivinil-alkohol. Számos szabadalmi leírás foglalkozik polivinil-alkoholból készült polimer fóliával, például az US 7 511 093 számú szabadalmi leírásban polivinil-alkoholból és egy lágyítóból készített fóliát ismertetnek. Ugyancsak polivinil-alkohol fóliát írnak le a 7 517 478 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban, ahol a fólia keménységét határozzák meg. Gyorsan oldódó polimer fóliát ismertetnek az USP 7 547 737 számú szabadalmi leírásban, ahol a polimer polivinil-alkoholt és egy dióit tartalmaz. Az USP 7 495 044 számú szabadalmi leírásban biodegradálható polimert ismertetnek, amely tartalmaz módosított keményítőt, adott esetben keményítőt, vízoldható polimert, amely többek között polivinil-acetát vagy polivinilalkohol, tartalmaz továbbá zsírsavat vagy -sót, adott esetben lágyítót és adott esetben vizet. Az előállított polimert élelmiszer csomagolására lehet használni merev vagy hajlékony fólia formájában.The most important raw material for water-soluble plastic films is polyvinyl alcohol. Several patents deal with polymer films made from polyvinyl alcohol, for example, US Patent No. 7,511,093 describes a film made from polyvinyl alcohol and a plasticizer. A polyvinyl alcohol film is also described in US Patent No. 7,517,478, where the hardness of the film is determined. A fast-dissolving polymer film is described in USP Patent No. 7,547,737, where the polymer comprises polyvinyl alcohol and a diacid. USP Patent No. 7,495,044 describes a biodegradable polymer comprising a modified starch, optionally a starch, a water-soluble polymer comprising, inter alia, polyvinyl acetate or polyvinyl alcohol, and further comprising a fatty acid or salt, optionally a plasticizer and optionally water. The produced polymer can be used for food packaging in the form of rigid or flexible film.
A WO 2005AU16O5A számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentésben filmképző légzáró polimert ismertetnek, amely tartalmaz adott esetben módosított keményítőt, vízoldható polimert, amely többek között lehet polivinil-alkohol, tartalmaz továbbá szorbitot, lágyítószert, zsírsavat vagy sóját és egy emulgeáló rendszert. A polimerből készült fóliát segédrétegként használják szokásos csomagolóanyagokkal együtt. A WO 2008/063468 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentésben mosószerek adagolására alkalmas vízoldható polimer előállítását írják le polivinil-alkoholból, kitozánból, alkálifém- vagy ammónium-biszulfitból vagy -metabiszulfitból, térhálósítószert és adott esetben lágyítót is alkalmaznak.International patent application WO 2005AU16O5A describes a film-forming air barrier polymer comprising an optionally modified starch, a water-soluble polymer which may be polyvinyl alcohol, and further comprising sorbitol, a plasticizer, a fatty acid or its salt and an emulsifier system. The film made of the polymer is used as a backing layer in conjunction with conventional packaging materials. International patent application WO 2008/063468 describes the preparation of a water-soluble polymer suitable for dispensing detergents from polyvinyl alcohol, chitosan, alkali metal or ammonium bisulfite or metabisulfite, crosslinking agent and optionally plasticizer.
A CN 2007 10056353 A számú kínai szabadalmi bejelentésben biodegradálható folyékony talajtakaró fóliát írnak le, amelyet polivinil-alkoholból, karboximetil-cellulózból, keményítő porból állítanak elő felületaktív anyag, lágyítószer és térhálósítószer felhasználásával, ezt vízzel hígítva a talajra permetezik.Chinese patent application CN 2007 10056353 A describes a biodegradable liquid mulch film, which is prepared from polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, starch powder, surfactant, plasticizer and crosslinking agent, diluted with water and sprayed onto the soil.
Az ismert megoldásokkal előállított polimerek oldódási ideje azonban nem szabályozott.However, the dissolution time of polymers produced by known solutions is not controlled.
A találmány célja az, hogy olyan műanyag fóliát állítsunk elő, amely a természetben meghatározott idő alatt bomlik le. Ezáltal célzottan tudnánk a természetes és mesterséges vizekbe különböző anyagokat, például vízkezelő szereket vagy a vizi élőlények számára tápanyagokat kijuttatni. A találmány további célja olyan polimer fólia előállítása, amely lebomolva maga is tápanyagként szolgálhat.The aim of the invention is to produce a plastic film that decomposes in nature within a certain time. This would allow us to specifically deliver various substances, such as water treatment agents or nutrients for aquatic organisms, to natural and artificial waters. A further aim of the invention is to produce a polymer film that, when decomposed, can itself serve as a nutrient.
A találmány szerinti ritka térhálós polimer fólia megvalósítja ezeket a célokat.The rare crosslinked polymer film of the invention achieves these objectives.
106763-11255-BÉ-fa106763-11255-BÉ-fa
-2A találmány leírása-2Description of the invention
A találmány szerinti fóliát polivinil-alkoholból, növényi keményítőből és vízből állítjuk elő lágyítószer és térhálósítószer hozzáadásával. A térhálósítószer mennyiségének változtatásával előre meghatározott keretek között szabályozhatjuk az előállított fólia oldódási sebességét.The film according to the invention is prepared from polyvinyl alcohol, vegetable starch and water with the addition of a plasticizer and a crosslinking agent. By varying the amount of the crosslinking agent, the dissolution rate of the produced film can be controlled within predetermined limits.
A fólia előállítása rendkívül egyszerű lépésekkel történik, vizes keményítő oldatot összekeverünk vizes pohvinil-alkohol oldattal, majd a keverékhez lágyítót és térhálósítószert adagolunk, a keveréket sík felületre öntjük és térhálósítjuk. Az így előállított ritka térhálós fólia hegeszthető.The film is produced in extremely simple steps: an aqueous starch solution is mixed with an aqueous polyvinyl alcohol solution, then a plasticizer and a crosslinking agent are added to the mixture, the mixture is poured onto a flat surface and crosslinked. The rare crosslinked film thus produced can be welded.
A találmány szerinti fólia széleskörűen felhasználható különböző vegyszerek, élelmiszerek adagokban történő csomagolására, ahol a csomagolóanyag a természetben lebomlik, és nem szennyezi a környezetünket.The film according to the invention can be widely used for packaging various chemicals and food in portions, where the packaging material decomposes in nature and does not pollute our environment.
A találmány részletes ismertetéseDetailed description of the invention
A találmány tárgya ritka térhálós polimer fólia, amely polivinil-alkoholból, növényi keményítőből és vízből, továbbá lágyítószerből és térhálósítószerből áll.The invention relates to a rare crosslinked polymer film consisting of polyvinyl alcohol, vegetable starch and water, as well as a plasticizer and a crosslinking agent.
A találmány szerinti fólia első összetevője tehát a vízen kívül a polivinil-alkohol, amelyet kereskedelmi forgalomból szerzünk be. A kereskedelmi polivinil-alkohol soha nem teljesen tiszta, mivel általában polivinil-acetátból állítják elő lúgos hidrolízissel, amely hidrolízis nem teljes. A találmány szerint előnyösen alkalmazunk például 70-80 % hidrolízis fokú polivinil-alkoholt. A polivinil-alkohol az (I) általános képlettel jellemezhető,The first component of the film according to the invention, apart from water, is therefore polyvinyl alcohol, which is obtained commercially. Commercial polyvinyl alcohol is never completely pure, since it is usually prepared from polyvinyl acetate by alkaline hydrolysis, which hydrolysis is not complete. According to the invention, polyvinyl alcohol with a degree of hydrolysis of, for example, 70-80% is preferably used. Polyvinyl alcohol can be characterized by the general formula (I),
CH2--CH ahol n a polimerben található alkohol egységek száma.CH 2 --CH where n is the number of alcohol units in the polymer.
A találmány szerinti polimer fólia másik fontos alapanyaga a növényi keményítő, amely lehet például - de nem kizárólag - búza-, kukorica-, burgonya-, rizs-, szágópálma- stb. keményítő. A keményítők a poliszacharidok családjába tartozó növényi eredetű anyagok, könnyen hidrolizálhatók D-glükózzá. A keményítőből forró vízben kolloid oldat keletkezik, amely lehűlve gélként dermed meg. Ez a keményítő csiriz.Another important raw material of the polymer film according to the invention is vegetable starch, which can be, for example - but not exclusively - wheat, corn, potato, rice, sago palm, etc. starch. Starches are plant-derived substances belonging to the polysaccharide family, and can be easily hydrolyzed into D-glucose. A colloidal solution is formed from starch in hot water, which solidifies as a gel when cooled. This starch is called starch.
A keményítő két alkotórészből áll, amilózból és amilopektinből. Az amilóz több száz glükóz egységet tartalmaz, amelyek 1-4 α-glikozid kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. Az α-glikozid kötés miatt a molekulák spirál alakú hélixet képeznek. A (II) képlet a hélix egy menetét mutatja be.Starch consists of two components, amylose and amylopectin. Amylose contains hundreds of glucose units linked by 1-4 α-glycosidic bonds. Due to the α-glycosidic bond, the molecules form a spiral-shaped helix. Formula (II) shows one turn of the helix.
O OH (Π)O OH (Π)
A hélix meneteket intramolekuláris hidrogénkötések tartják össze.The helix turns are held together by intramolecular hydrogen bonds.
-3A keményítő másik alkotórésze az amilopektin, amely szintén több száz glükóz egységből áll, ezeknél azonban - az amilózzal ellentétben - az 1-4 α-glikozid kötéseken kívül 20-25 egységenként 1-6 a-glikozid kötések is előfordulnak. Ezek miatt az amilopektin ágas-bogas szerkezetű, helyenként szintén hélix szerkezettel.-3A Another component of starch is amylopectin, which also consists of several hundred glucose units, but in these - unlike amylose - in addition to the 1-4 α-glycosidic bonds, 1-6 α-glycosidic bonds occur every 20-25 units. Because of this, amylopectin has a branched-loop structure, sometimes also with a helical structure.
A találmány szerint előnyösen alkalmazunk például búzakeményítőt.According to the invention, wheat starch is preferably used, for example.
A találmány szerinti polimer fóliához lágyítószerként bármely ismert polimer lágyítószer felhasználható, ilyenek például a glicerin, maltit, szorbit, xilit, glicerol-trioleát, gliceril-triacetát, polietilén-glikol stb. A találmány szerint előnyösen glicerint használunk.Any known polymer plasticizer can be used as a plasticizer for the polymer film according to the invention, such as glycerin, maltitol, sorbitol, xylitol, glycerol trioleate, glyceryl triacetate, polyethylene glycol, etc. Glycerin is preferably used according to the invention.
A találmány szerinti polimer ritka térhálós szerkezetét ismert térhálósítószer alkalmazásával érjük el. A térhálósítószerek közül előnyösek a dialdehidek, például a glutáraldehid, szukcinaldehid és hasonlók.The rare cross-linked structure of the polymer of the invention is achieved by using a known cross-linking agent. Among the cross-linking agents, dialdehydes such as glutaraldehyde, succinaldehyde and the like are preferred.
A találmány szerinti polimer fóliában a keményítő és a polivinil-alkohol tömegaránya előnyösen 1:5 és 5:1 közötti, még előnyösebben 1:1,5 és 1,5:1 közötti, a keményítő és a glutáraldehid aránya előnyösen 1:1 és 100:1 közötti, még előnyösebben 10:1 és 20:1 közötti.In the polymer film according to the invention, the weight ratio of starch to polyvinyl alcohol is preferably between 1:5 and 5:1, more preferably between 1:1.5 and 1.5:1, the ratio of starch to glutaraldehyde is preferably between 1:1 and 100:1, more preferably between 10:1 and 20:1.
A találmány a fent meghatározott ritka térhálós polimer fólia előállítására szolgáló eljárást is magában foglalja. Az eljárást úgy végezzük, hogyThe invention also includes a process for producing the above-defined sparse crosslinked polymer film. The process is carried out by
- hideg vízbe beletesszük a keményítőt, majd folyamatos keverés mellett forráspontig hevítjük,- add the starch to cold water, then heat to boiling point while stirring continuously,
- hideg vízbe belekeverjük a polivinil-alkoholt, és folyamatos állandó keverés mellett forráspontig hevítjük,- mix the polyvinyl alcohol into cold water and heat it to boiling point while stirring constantly,
- a két keveréket összeöntjük, és homogén elegy eléréséig keverés mellett melegítjük,- the two mixtures are poured together and heated while stirring until a homogeneous mixture is obtained,
- a keveréket hagyjuk lehűlni, majd a hozzáadjuk a lágyítót,- let the mixture cool, then add the plasticizer,
- ezután hozzáadjuk a térhálósító anyagot,- then we add the crosslinking agent,
- az összekevert polimert keverés után vákuum alá tesszük, hogy a lehetséges buborékok eltávozzanak belőle, a buborékmentes keveréket teflonnal bevont sík felületre öntjük és meleg levegőt fújatunk rá míg a maradék víz el nem távozik a rendszerből,- after mixing, the mixed polymer is placed under vacuum to remove any possible bubbles, the bubble-free mixture is poured onto a flat surface coated with Teflon and hot air is blown onto it until the remaining water is removed from the system,
- a térháló létrehozásához savgőzt használunk, a megszáradt fóliát savgőzzel töltött kamrába teszszük. A sav hatására a térhálósítószer ritka térhálót hoz létre.- acid vapor is used to create the crosslink, the dried film is placed in a chamber filled with acid vapor. Under the influence of the acid, the crosslinking agent creates a rare crosslink.
A találmány szerint előnyösen a keményítő oldat előállításához 100 tömegrész vízhez 5-25 tömegrész keményítőt adagolunk. Előnyösen 100 tömegrész vízhez például 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 vagy 20 tömegrész keményítőt alkalmazunk. A polvinil-alkohol oldat elkészítéséhez 100 tömegrész vízhez 5-25 tömegrész polivinil-alkoholt veszünk, előnyösen például 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 vagy 20 tömegrészt. A lágyítószerből 100 tömegrész előző két oldatból készült keverékhez 0,5-12 tömegrészt veszünk. Előnyösen például 0,6, 0,8, 1,0, 1,2, 1,5, 2 tömegrész lágyítószert alkalmazunk.According to the invention, it is preferable to add 5-25 parts by weight of starch to 100 parts by weight of water to prepare the starch solution. Preferably, for example, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 or 20 parts by weight of starch is used for 100 parts by weight of water. To prepare the polyvinyl alcohol solution, 5-25 parts by weight of polyvinyl alcohol is used for 100 parts by weight of water, preferably for example, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 or 20 parts by weight. For 100 parts by weight of the plasticizer, 0.5-12 parts by weight of the mixture of the two previous solutions is used. Preferably, for example, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.5, 2 parts by weight of plasticizer is used.
100 tömegrész előzőek szerint előállított bekevert polimerhez 0,25-5 tömegrész térhálósítószert adunk. Előnyösen például 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 tömegrész térhálósítószert használunk.For 100 parts by weight of the blended polymer prepared as above, 0.25 to 5 parts by weight of crosslinking agent is added. Preferably, for example, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 parts by weight of crosslinking agent are used.
A folyamatot az alábbi 1. reakcióvázlattal ábrázolhatjuk.The process can be represented by Scheme 1 below.
FélacetálHemiacetal
AcetálAcetal
1. reakcióvázlatReaction scheme 1
-5Az első lépésben félacetál képződik, ami egy további -OH-val vízkilépéssel acetállá alakul. Ez a másik -OH lehet ugyanannak a PVA láncnak az OH csoportja (ahogyan a rajz mutatja), vagy egy másik láncé, de ez végbemehet a keményítő OH csoportjain is.-5In the first step, a hemiacetal is formed, which is converted to an acetal with the release of water by an additional -OH. This other -OH can be the OH group of the same PVA chain (as shown in the drawing), or of another chain, but this can also occur on the OH groups of the starch.
A dialdehid másik CHO csoportja ugyanilyen reakcióban kapcsolódik egy másik PVA molekulához, és kialakul a térháló.The other CHO group of the dialdehyde attaches to another PVA molecule in the same reaction, and the network is formed.
Az acetálképződés reverzibilis, tehát ez a térháló viszonylag könnyen felbontható.Acetal formation is reversible, so this network can be broken down relatively easily.
Az elkészült fólia hegeszthető, ily módon a legkülönfélébb anyagok, például vegyszerek, tápanyagok, stb. adagolhatók vízoldható csomagolásban. Mivel a fólia oldódási idejét az adott felhasználási terület igényei szerint szabályozni tudjuk, a találmány szerinti fólia széleskörűen alkalmazható.The finished film can be welded, thus allowing the dosing of a wide variety of substances, such as chemicals, nutrients, etc., in water-soluble packaging. Since the dissolution time of the film can be regulated according to the needs of the given application, the film according to the invention can be widely used.
A találmány szerinti fólia előnyösen használható például vízkezelő vegyszerek vízbe juttatására vagy a hobbi horgászatban, ahol a csomagolóanyagban különböző növényi magvakat, kukoricát stb. adagolhatunk a halak előetetése céljából.The film according to the invention can be advantageously used, for example, for delivering water treatment chemicals into the water or in hobby fishing, where various plant seeds, corn, etc. can be added to the packaging material for the purpose of pre-feeding the fish.
A találmányt a következőkben példákkal illusztráljuk, de nem kívánjuk ezekre korlátozni.The invention is illustrated by the following examples, but is not intended to be limited thereto.
1. példaExample 1
100 g 5 °C-os vízhez hozzáadunk 10 g háztartási búzakeményítőt (gyártja: Klorid Vegyi- és Műanyagipari Zrt.) A keveréket lassan keverve 100 °C-ra melegítjük. Ezzel párhuzamosan 100 g ugyancsak 5°C-os vízhez hozzáadunk 10 g polivinil-alkoholt (gyártja: Alcotex, 78 % hidrolízis fokú). Ezt a keveréket is lassan keverve 100 °C-ra melegítjük. A két oldatot folyamatos keverés mellett összeöntjük, és homogén elegy eléréséig melegen keverjük. A kapott oldat 100 g-jához hozzáadunk 1 g glicerint, majd a kapott keverékhez hozzáadunk 0,5 g glutáraldehidet 25 %-os vizes oldat formájában.Add 10 g of household wheat starch (manufactured by: Klorid Chemical and Plastics Industry Co., Ltd.) to 100 g of water at 5 °C. The mixture is heated to 100 °C with slow stirring. At the same time, add 10 g of polyvinyl alcohol (manufactured by: Alcotex, 78% degree of hydrolysis) to 100 g of water at 5 °C. This mixture is also heated to 100 °C with slow stirring. The two solutions are poured together with continuous stirring and mixed until a homogeneous mixture is obtained. Add 1 g of glycerin to 100 g of the resulting solution, then add 0.5 g of glutaraldehyde in the form of a 25% aqueous solution to the resulting mixture.
A kapott polimer rendszerből üveglapon kifeszített teflon csíkokon készítjük el a fóliát. A mintákat 24 órán keresztül szárítjuk, a megszáradt fóliát sósavval telített kamrába helyezzük.The resulting polymer system is used to make the film on Teflon strips stretched on a glass plate. The samples are dried for 24 hours, and the dried film is placed in a chamber saturated with hydrochloric acid.
Üvegesedési hőmérséklet: Tg = 22,44 °CGlass transition temperature: Tg = 22.44 °C
2. példaExample 2
Az 1. példában leírtak szerint járunk el, azzal az eltéréssel, hogy 1,0 g glutáraldehidet adagolunk.The procedure is as described in Example 1, except that 1.0 g of glutaraldehyde is added.
3. példaExample 3
Az 1. példában leírtak szerint járunk el, azzal az eltéréssel, hogy 1,5 g glutáraldehidet adagolunk.The procedure is as described in Example 1, except that 1.5 g of glutaraldehyde is added.
Oldódási vizsgálatDissolution test
A gyorsított oldódási vizsgálathoz a fenti példák szerint előállított fóliákból 10x10 mm-es mintákat vágunk (mindegyikből 5 darabot), ezeket analitikai mérlegen lemérjük, majd 900 ml-es főzőpohárba tesszük, 600 ml desztillált vizet öntünk rá.For the accelerated dissolution test, 10x10 mm samples are cut from the films prepared according to the above examples (5 pieces of each), these are weighed on an analytical balance, then placed in a 900 ml beaker, and 600 ml of distilled water is poured over them.
Az oldódási vizsgálatot Kika-werke Eurostar power control-visc típusú keverőgéppel végezzük. A keverőlapát fordulatszáma 1000 ford/perc. A minták tömegének szórása a kivágás pontatlanságából ered.The dissolution test is performed with a Kika-werke Eurostar power control-visc type mixer. The speed of the mixing blade is 1000 rpm. The variation in the mass of the samples is due to the inaccuracy of the cutting.
Az 1. példa szerinti minták vizsgálatát az 1. táblázat mutatja.The analysis of the samples according to Example 1 is shown in Table 1.
1. táblázatTable 1
-6Az oldódási idő körülbelül 16 óra 24 perc és 16 óra 50 perc közötti.-6Dissolution time is approximately 16 hours 24 minutes to 16 hours 50 minutes.
A 2. példa szerinti minták vizsgálatát a 2. táblázat mutatja.The analysis of the samples according to Example 2 is shown in Table 2.
2. táblázatTable 2
Az oldódási idő körülbelül 24 óra és 25 óra 10 perc közötti.The dissolution time is approximately 24 hours to 25 hours 10 minutes.
A 3. példa szerinti minta vizsgálatát a 3. táblázat mutatja.The analysis of the sample according to Example 3 is shown in Table 3.
3. táblázatTable 3
Az oldódási idő körülbelül 29 óra 50 perc és 30 óra 40 perc közötti.The dissolution time is approximately 29 hours 50 minutes to 30 hours 40 minutes.
Összehasonlitó vizsgálatokat végeztünk, azonos körülmények között az alábbiakkal:We conducted comparative tests under identical conditions with the following:
1. összehasonlító minta: tiszta polivinilalkoholból készült fólia (Alcotex PVA 78%) Vastagsága: 0,358 mm, tömege: 0,04 g, víz hőmérséklete 22 °C, oldódási idő: t= 2 min 23 sec.Comparative sample 1: film made of pure polyvinyl alcohol (Alcotex PVA 78%). Thickness: 0.358 mm, weight: 0.04 g, water temperature 22 °C, dissolution time: t= 2 min 23 sec.
2. összehasonlító minta: egy horgászboltban kapható fólia (Típusa: Kamasaki PVA háló, gyártó: Advanced Carp. Equipment Ltd., Essex, UK) tömege 0,04 gramm, víz hőmérséklete 22 °C), az oldódási idő, t = 58 sec.2nd comparison sample: foil available in a fishing shop (Type: Kamasaki PVA net, manufacturer: Advanced Carp. Equipment Ltd., Essex, UK) weight 0.04 grams, water temperature 22 °C), dissolution time, t = 58 sec.
Az oldódási vizsgálatból jól látható, hogy a polimerhez adott térhálósítószer mennyisége befolyásolja az oldódási időt. Az idő mérésénél bizonyos mértékű pontatlanságot (+/- 15perc) elfogadtunk, mivel a keverést addig folytattuk, amíg szabad szemmel már nem lehetett látni a mintákat.The dissolution test clearly shows that the amount of crosslinker added to the polymer affects the dissolution time. A certain degree of inaccuracy in the time measurement (+/- 15 minutes) was accepted, as mixing was continued until the samples could no longer be seen with the naked eye.
A fenti adatokat steril környezetben mértük, ahol baktériumok és mikroorganizmusok nem befolyásolták a polimer oldódását, valamint az oldódást a keveréssel mesterségesen gyorsítottuk.The above data were measured in a sterile environment, where bacteria and microorganisms did not affect the dissolution of the polymer, and the dissolution was artificially accelerated by stirring.
Megvizsgáltuk az 1. példa szerinti fólia oldódását folyami iszapos vízben, Coli baktériummal és pektin evő gombaspórával fertőzött vízben is. A vizsgálatot úgy végeztük, hogy 20 ml-es Petri csészébe helyeztünk 10x10 mm-es fohadarabot, majd 10 ml koncentrált fertőzött vizet öntöttünk rá. Egy nap elteltével az addig opálos fólia átlátszóvá vált, merevségéből vesztett, 3 nap után gélesedést figyeltünk meg, a fóliát csipesszel megfogtuk, az elszakadt. Egy-két hét után a fólia szabad szemmel már nem volt látható.We examined the dissolution of the film according to Example 1 in river mud water, in water infected with Coli bacteria and pectin-eating fungal spores. The test was carried out by placing a 10x10 mm piece of paper in a 20 ml Petri dish, then pouring 10 ml of concentrated infected water on it. After one day, the previously opaque film became transparent, lost its rigidity, and after 3 days, gelation was observed, the film was held with tweezers and it tore. After one or two weeks, the film was no longer visible to the naked eye.
Az 1. példa szerint előállított fólia akváriumba téve, ahol nagyszámú mikroorganizmus él, megközelítőleg 48 óra alatt bomlik le.The film produced according to Example 1, when placed in an aquarium, where a large number of microorganisms live, decomposes in approximately 48 hours.
Levonhatjuk tehát azt a következtetést, hogy a találmány szerinti fólia természetes vizekben is szabályozható idő alatt lebomlik.We can therefore conclude that the film according to the invention degrades in natural waters within a controllable time.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU1000231A HUP1000231A2 (en) | 2010-04-27 | 2010-04-27 | Low cross-linked polymer film process for production thereof and use thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU1000231A HUP1000231A2 (en) | 2010-04-27 | 2010-04-27 | Low cross-linked polymer film process for production thereof and use thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU1000231D0 HU1000231D0 (en) | 2010-06-28 |
| HUP1000231A2 true HUP1000231A2 (en) | 2011-12-28 |
Family
ID=89989699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU1000231A HUP1000231A2 (en) | 2010-04-27 | 2010-04-27 | Low cross-linked polymer film process for production thereof and use thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HUP1000231A2 (en) |
-
2010
- 2010-04-27 HU HU1000231A patent/HUP1000231A2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU1000231D0 (en) | 2010-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105472974B (en) | plant cultivation system and plant cultivation method | |
| CN100549079C (en) | Molded articles containing α-1,4-glucan and/or modifications thereof and methods for producing them | |
| WO2009022358A1 (en) | Superabsorbent polymer hydro gels and a method of preparing thereof | |
| CN102020790B (en) | Natural polymer film material with adjustable degradation rate and preparation method | |
| KR101184750B1 (en) | Control of biodegradability of polyvinyl alchol and cellulose polymer mixed polymer films and the preparation thereof | |
| JP2024506753A (en) | Bioplastic compositions, bioplastic products containing the same, and related production processes | |
| CN112831074B (en) | Preparation method and application of natural ionic liquid preservative film | |
| CN102764447A (en) | Hydrogel dressing and preparation process thereof | |
| JP5977997B2 (en) | Agricultural multi-film manufacturing method | |
| Tan et al. | Biodegradable mulches based on poly (vinyl alcohol), kenaf fiber, and urea | |
| KR102039129B1 (en) | Composition for antibacterial synthetic resin and antibacterial synthetic resin comprising the same | |
| CN104311886A (en) | Agricultural liquid mulching film and production method thereof | |
| RU2545293C1 (en) | Method of producing biodegradable film | |
| CN103772724A (en) | Preparation method for chitosan fruit and vegetable preservative film | |
| Russo et al. | Alginate/Polyvinylalcohol Blends for Agricultural Applications: Structure‐Properties Correlation, Mechanical Properties and Greenhouse Effect Evaluation | |
| CN108285603A (en) | A kind of degradable high-barrier composite material and preparation method thereof | |
| CN104479154A (en) | Preparation method of completely biodegraded thin film | |
| Kayati et al. | Physical properties comparison of hydrogel from cassava starch using two different non toxic crosslinkers | |
| HUP1000231A2 (en) | Low cross-linked polymer film process for production thereof and use thereof | |
| CN109762207A (en) | A kind of preparation method of edible antibacterial food packaging film | |
| KR101967843B1 (en) | Composition for antibacterial synthetic resin and antibacterial synthetic resin comprising the same | |
| WO2025072089A1 (en) | Biodegradable polysaccharide films for packaging | |
| JPWO2012043193A1 (en) | Film and manufacturing method thereof | |
| CN101693812A (en) | Process for preparing water-retaining agent used for edible mushroom cultivation fungus sticks | |
| CN108990972A (en) | Sustained-release pesticides film and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FD9A | Lapse of provisional protection due to non-payment of fees |