PL216313B1 - Folie poliolefinowe o sterowanej oksybiodegradowalności i sposób ich wytwarzania - Google Patents
Folie poliolefinowe o sterowanej oksybiodegradowalności i sposób ich wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL216313B1 PL216313B1 PL394655A PL39465511A PL216313B1 PL 216313 B1 PL216313 B1 PL 216313B1 PL 394655 A PL394655 A PL 394655A PL 39465511 A PL39465511 A PL 39465511A PL 216313 B1 PL216313 B1 PL 216313B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- amount
- iron
- polymer
- prodegradant
- Prior art date
Links
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 15
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 13
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 11
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 8
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 6
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical compound C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 4
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 3
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AMFIJXSMYBKJQV-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);octadecanoate Chemical class [Co+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O AMFIJXSMYBKJQV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical class [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 claims 1
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- FRVCGRDGKAINSV-UHFFFAOYSA-L iron(2+);octadecanoate Chemical compound [Fe+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O FRVCGRDGKAINSV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyric acid Chemical compound OCCCC(O)=O SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Natural products NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 1
- 229920001963 Synthetic biodegradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001734 carboxylic acid salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- CADNYOZXMIKYPR-UHFFFAOYSA-B ferric pyrophosphate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O CADNYOZXMIKYPR-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- SZINCDDYCOIOJQ-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);octadecanoate Chemical class [Mn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O SZINCDDYCOIOJQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- HJHFJPDMKUHXPA-UHFFFAOYSA-L potassium;iron(2+);oxalate Chemical compound [K+].[Fe+2].[O-]C(=O)C([O-])=O HJHFJPDMKUHXPA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical group 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku są nowe folie poliolefinowe o sterowanej oksybiodegradowalności i sposób ich wytwarzania, stosowane do produkcji opakowań podlegające łatwej degradacji w warunkach środowiskowych.
Intensywne zastosowanie folii z poliolefin, jako opakowań jednorazowego użytku do celów technicznych spowodowało trudności z ich zagospodarowaniem ze względu na utrudniony recykling związany z ich zanieczyszczeniem olejami, smarami, kurzem i tym podobnymi. Przeznaczenie zużytych folii na wysypiska jest zaś działaniem niekorzystnym z uwagi na ich dużą niemal zupełną odporność na działanie mikroorganizmów, co uniemożliwia, bądź wydłuża ich biodegradację, pomimo tego, że zbudowane są z łańcuchów węglowodorowych. Dlatego podjęte zostały prace nad zastosowaniem do tych celów polimerów naturalnych, takich jak: modyfikowana skrobia, czy celuloza, bądź syntetycznych polimerów biodegradowalnych: polilaktyd, poli(kwas hydroksymasłowy). Poważnym ograniczeniem dla szerokiego stosowania tego typu tworzyw jest jednak ich znacznie większa cena niż poliolefin oraz znacznie większa hydrofilowość powodująca, że nie nadają się one na opakowania zabezpieczające materiał pakowany przed niekorzystnym wpływem wilgoci. Z tego powodu opracowano wiele oksybiodegradowalnych kompozycji na osnowie poliolefin, które należą do najbardziej popularnych tworzyw opakowaniowych. Wyroby z tego typu tworzyw mają podstawowe zalety poliolefin, a równocześnie małą odporność na biodegradację, przez co mogą być kompostowane bez obawy o wieloletni czas ich rozkładu. Rozwiązanie takie polegające na wprowadzeniu do kompozycji poliolefinowych dodatków, tzw. prodegradantów, które powodują przyśpieszoną termooksydację tych polimerów pod wpływem czynników środowiskowych: tlenu, promieniowania słonecznego i tym podobnych. Przykładami takimi są dodatki prodegradacyjne do folii opracowane przez kanadyjską firmę EPl Environmental Products Inc, czy autorstwa brytyjskiej firmy Symphony Environmental oraz szwedzkiej firmy Add-X Biotech. Dodatkami tymi są według dostępnych opisów pochodne głównie takich metali, jak żelazo, mangan i kwasów karboksylowych lub kompleksów tych metali z ligandami organicznymi. W literaturze patentowej opisano także kompozycje poliolefin o podobnych cechach:
- w publikacji nr WO0139807 i - opisie patentowym nr US2001003797, w których jako prodegradanty dla polietylenu lub polipropylenu opisano zastosowanie soli kwasów karboksylowych następujących metali: kobaltu, żelaza i ceru,
- w opisie patentowym nr CN101717537, gdzie jako prodegradanty polietylenu zastosowano szczawian potasowo-żelazowy, pirofosforan żelaza i chelatowy kompleks żelaza z glicyną.
Istotą działania prodegradantów jest utlenianie łańcuchów poliolefin i ich rozpad na mniejsze cząsteczki. Efektem takiego ich działania jest więc pojawienie się grup funkcyjnych o charakterze polarnym: -OH, >C=O, -COOH. Dzięki temu rośnie hydrofilowość łańcuchów i stają się one podatne na atak mikroorganizmów: bakterii i grzybów, co w konsekwencji prowadzi do biodegradacji polimeru.
Folie poliolefinowe o sterowanej oksybiodegradowalności zawierające prodegradanty oraz polimer: polietylen małej gęstości, lub polietylen dużej gęstości, lub polipropylen lub ich kopolimery, bądź blendy zgodnie z wynalazkiem charakteryzują się tym, że prodegradanty stanowią stearyniany żelaza lub manganu lub kobaltu lub kompleks żelaza II z cyklopentadienem naniesione w ilości co najmniej 30% masowych na bentonit, wprowadzone do polimeru w ilości 0,05 - 5% masowych łącznie z kopolimerem dienowym oraz kopolimerem szczepionym bezwodnika maleinowego z poliolefiną w ilości 0,05 - 5% masowych w stosunku do całkowitej masy prodegradanta, przy czym łączna ilość prodegradanta oraz wymienionych dodatków w polimerze wynosi od 0,1 do 10% całkowitej masy produktu finalnego.
Sposób wytwarzania folii poliolefinowych o sterowanej oksybiodegradowalności zgodnych z wynalazkiem, charakteryzuje się tym, że w pierwszym etapie stearyniany żelaza, lub kobaltu, lub manganu lub kompleks żelaza II z cyklopentadienem w postaci rodzimej w ilości 30 do 60% masowych rozpuszczone w tetrahydrofuranie lub acetonie wprowadza się do bentonitu korzystnie: modyfikowanego IV-rzędowymi solami amoniowymi zawierającymi przynajmniej 2 podstawniki z długimi łańcuchami alkilowymi o liczbie węgli większej niż 8, w temperaturze pokojowej, a następnie miesza do uzyskania jednolitej masy. Otrzymany kompleks prodegradanta z bentonitem w ilości od 5 do 25% masowych oraz kopolimer etylenowo-propylenowo-dienowy w ilości 1 do 10% masowych i 0,5 do 10% masowych kopolimeru szczepionego bezwodnika maleinowego z poliolefiną wprowadza się do zgranulowanego polimeru i miesza metodą wytłaczania mieszającego, korzystnie za pomocą dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej uzyskując granulat koncentratu prodegradanta w polimerze. W kolejnym etapie granulat koncentratu prodegradanta wprowadza się do tworzywa przeznaczonego do wytłaczania folii w ilości, w zależności od jej grubości oraz pożądanej odporności na starzenie, od 4 do 25% masowych.
PL 216 313 B1
W wyniku wprowadzenia do folii poliolefinowej prodegradantów na osnowie związków metali przejściowych o zmiennej wartościowości i bentonitów ulegają one procesowi biodegradacji po wstępnym starzeniu podczas użytkowania w warunkach promieniowania słonecznego i tlenu z powietrza. Dzięki zastosowaniu bentonitu, zwłaszcza modyfikowanego IV-rzędową solą amoniową o przynajmniej dwóch podstawnikach o długich łańcuchach alifatycznych uzyskano nanokompozytową strukturę przedmiotowej folii, zwiększającą jej wytrzymałość początkową. Z kolei kopolimer etylenowo-propylenowo-dienowy nie dopuszcza do utlenienia metalu-prodegradanta tlenem z powietrza podczas operacji przetwórczych, gdyż aktywniejszą katalitycznie w procesie utleniania związków organicznych jest forma metalu na niższym stopniu utleniania, natomiast dodatek kopolimeru szczepionego bezwodnika maleinowego z polietylenem spełnia rolę kompatybilizatora ułatwiającego mieszalność poliolefiny z bentonitem.
Wyprodukowana sposobem według wynalazku folia jedno- lub wielowarstwowa otrzymana z poliolefin, takich jak polietylen małej lub dużej gęstości, lub liniowego małej gęstości, lub polipropylenu, lub kopolimeru etylenu z octanem winylu, bądź mieszanek tych polimerów użytych w postaci nieprzetwarzanej lub recyklatów ma odporność na test przyspieszonego starzenia sięgająca 100-150 godzin, co odpowiada tej odporności w warunkach naturalnych od 6 do 9 miesięcy. Tak stworzona folia ulega łatwo degradacji w złożu kompostowym w przeciągu kilku miesięcy.
Przedmiot wynalazku przedstawiono w poniższych przykładach wykonania:
P r z y k ł a d 1.
W celu otrzymania stearynianu żelaza (II) zastosowanego w niniejszym przykładzie, lub innych jak kobaltu lub manganu, do kolby okrągłodennej o pojemności 500 ml odważono 0,326 mola stearynianu sodu i rozpuszczono w 350 ml wody destylowanej. Ponieważ rozpuszczalność stearynianu sodu w temperaturze pokojowej jest znikoma, mieszaninę ogrzano do temperatury 90°C i mieszano mieszadłem mechanicznym. Po całkowitym rozpuszczeniu się stearynianu sodu wsypano 0,163 mol soli z odpowiednimi metalami. Mieszaninę utrzymywano w stałej temperaturze 90°C przez 0,5 godziny i uzyskano nierozpuszczalny w wodzie osad odpowiedniego stearynianu metalu. Osad sączono na gorąco pod próżnią na lejku Bϋchnera. W celu odmycia pozostałości nieprzereagowanych soli, przemywano osad na gorąco w temperaturze 70°C. Uzyskany osad suszono przez 24h w suszarce w temperaturze 60°C. Do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml odważono 60 g stearynianu żelaza II i rozpuszczono go w 110 ml acetonu. Po rozpuszczeniu soli do kolby wsypywano 60 g bentonitu modyfikowanego IV-rzędową solą amoniową z dwoma podstawnikami dodecylowymi i dwoma metylowymi i mieszano do uzyskania homogenicznej zawiesiny o konsystencji gęstej śmietany. Całość wylewano do krystalizatora i odparowywano na powietrzu, a po kilku godzinach wkładano do komory suszarki z wymuszonym obiegiem powietrza o temperaturze 60°C na 24h. Po wysuszeniu produktu mieszano go w młynku kulowym i przesiewano na sicie o średnicy oczka 0,06 mm. Koncentraty prodegradantów wykonano we współbieżnej wytłaczarce dwuślimakowej. Granulowanie odbywało się w krajalnicy z nożem obrotowym po wcześniejszym schłodzeniu nitki wytłaczanego koncentratu w wannie wypełnionej wodą.
Skład koncentratu był następujący:
- 70% mas. liniowego polietylenu małej gęstości,
- 20% mas. stearynianu żelaza osadzonego na bentonicie,
- 5% mas. kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego,
- 5% mas. szczepionego kopolimeru polietylenu i bezwodnika maleinowego jako kompatybilizatora.
Podczas wytłaczania mieszającego zastosowano następujące parametry procesu:
- rozkład temperatury wzdłuż cylindra: 170 - 180 - 190 -180 - 190°C,
- ciśnienie spiętrzające 0,6 - 0,8 bara,
- prędkość obrotowa ślimaków: ~ 130 l/min.
Wytłaczanie trójwarstwowej folii rękawowej o grubości nominalnej 70 μm wykonano z polietylenu małej gęstości, dla której na warstwę środkową użyto recyklat tego polimeru, z 5% dodatkiem koncentratu prodegradanta. Produkt otrzymano przy zastosowaniu 3 wytłaczarek jednoślimakowych dla głowicy z rozdmuchiwaniem rękawa za pomocą powietrza. Temperatura wytłaczania wzdłuż cylindra wynosiła 185 - 205°C a ciśnienie spiętrzające 380 barów, wydajność 150 kg/h i prędkość odciągania 19 m/min. Otrzymana folia miała kolor złotawo-brunatny, proces wytłaczania i rozdmuchiwania rękawa był stabilny. Rozrzut grubości folii był typowy dla tego typu technologii (± 12 μm). Folia miała zmniejszoną przeźroczystość, jej wytrzymałość na rozciąganie wynosiła 28,85MPa w kierunku równoległym do wytłaczania, 26,35MPa w kierunku prostopadłym do wytłaczania, a na rozdzieranie odpowiednio: 7,56 i 9,94MPa. Folia wykazywała liczne spękania i rozdarcia po teście przyspieszonego starzenia
PL 216 313 B1 wynoszącym 100h oraz dużą podatność na degradację w złożu kompostowym, co objawiało się dalszym rozpadem folii i rozrostem mikroorganizmów na jej powierzchni w pobliżu spękań.
P r z y k ł a d 2.
Stearynian żelaza (II) otrzymany według przykładu 1 użyto do osadzenia go na niemodyfikowanym bentonicie. W tym celu 60 g stearynianu żelaza rozpuszczano w 110 ml acetonu i mieszano z 60 g niemodyfikowanego bentonitu do uzyskania homogenicznej zawiesiny o konsystencji gęstej śmietany. Całość wylewano do krystalizatora i odparowywano na powietrzu, a po kilku godzinach wkładano do komory suszarki z wymuszonym obiegiem powietrza o temperaturze 60°C na 24h. Po wysuszeniu produktu mielono go w młynku kulowym i przesiewano na sicie o średnicy oczka 0,06 mm. Koncentraty prodegradantów wykonano we współbieżnej wytłaczarce dwuślimakowej. Granulowanie odbywało się w krajalnicy z nożem obrotowym po wcześniejszym schłodzeniu nitki wytłaczanego koncentratu w wannie wypełnionej wodą.
Skład koncentratu był następujący:
- 70% mas. liniowego polietylenu małej gęstości,
- 20% mas. stearynianu żelaza osadzonego na bentonicie,
- 10% mas. kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego.
Podczas wytłaczania mieszającego zastosowano następujące parametry procesu:
- rozkład temperatury wzdłuż cylindra: 170 - 180 - 190 - 180 - 190°C,
- ciśnienie spiętrzające: 0,6 - 0,8 bara,
- prędkość obrotowa ślimaków: ~ 130 I/min.
Wytłaczanie trójwarstwowej folii rękawowej o grubości nominalnej 70 μm wykonano z polietylenu liniowego małej gęstości, dla której na warstwę środkową użyto recyklat tego polimeru, z 5% dodatkiem koncentratu prodegradanta. Produkt otrzymano przy zastosowaniu 3 wytłaczarek jednoślimakowych dla głowicy z rozdmuchiwaniem za pomocą powietrza. Temperatura wytłaczania wzdłuż cylindra wynosiła 185 - 205°C, przy ciśnieniu spiętrzającym 310 barów, wydajności 150 kg/h i prędkości odciągania 19 m/min. Otrzymana folia miała kolor złotawo-brunatny, proces wytłaczania i rozdmuchiwania rękawa był stabilny. Rozrzut grubości folii wynosił ± 8 μm. Folia miała zmniejszoną przeźroczystość, jej wytrzymałość na rozciąganie wynosiła 23,39MPa w kierunku równoległym do wytłaczania, 23,37MPa w kierunku prostopadłym do wytłaczania, a na rozdzieranie odpowiednio: 6,98 i 9,08MPa. Folia wykazywała po teście przyspieszonego starzenia wynoszącym 100h liczne rysy oraz wyraźnie mniejszą podatność na degradację pod wpływem mikroorganizmów w złożu kompostowym niż miało to miejsce w przypadku folii z przykładu 1.
Claims (2)
1. Folie poliolefinowe o sterowanej oksybiodegradowalności zawierające prodegradanty oraz polimer: polietylen małej gęstości, lub polietylen dużej gęstości, lub polipropylen lub ich kopolimery, bądź blendy, znamienne tym, że prodegradanty stanowią stearyniany żelaza lub manganu lub kobaltu lub kompleks żelaza Il z cyklopentadienem naniesione w ilości co najmniej 30% masowych na bentonit, wprowadzone do polimeru w ilości 0,05 - 5% masowych łącznie z kopolimerem dienowym oraz kopolimerem szczepionym bezwodnika maleinowego z poliolefiną w ilości 0,05 - 5% masowych w stosunku do całkowitej masy prodegradanta, przy czym łączna ilość prodegradanta oraz wymienionych dodatków w polimerze wynosi od 0,1 do 10% całkowitej masy produktu finalnego.
2. Sposób wytwarzania folii poliolefinowych o sterowanej oksybiodegradowalności, określonych w zastrz. 1, znamienny tym, że w pierwszym etapie stearyniany żelaza, lub kobaltu, lub magnezu, lub kompleks żelaza Il z cyklopentadienem w postaci rodzimej, w ilości 30 do 60% masowych rozpuszczone w tetrahydrofuranie lub acetonie wprowadza się do bentonitu, korzystnie: modyfikowanego IV-rzędowymi solami amoniowymi zawierającymi przynajmniej 2 podstawniki z długimi łańcuchami alkilowymi o liczbie węgli większej niż 8, w temperaturze pokojowej, a następnie miesza do uzyskania jednolitej masy, po czym otrzymany kompleks prodegradanta z bentonitem w ilości od 5 do 25% masowych oraz kopolimer etylenowo-propylenowo-dienowy w ilości od 1 do 10% masowych i 0,5 do 10% masowych kopolimeru szczepionego bezwodnika maleinowego z poliolefiną wprowadza się do zgranulowanego polimeru i miesza metodą wytłaczania mieszającego, korzystnie za pomocą dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej, uzyskując granulat koncentratu prodegradanta w polimerze, z kolei w następnym etapie granulat koncentratu prodegradanta wprowadza się do tworzywa przeznaczonego do wytłaczania folii w ilości, w zależności od jej grubości oraz pożądanej odporności na starzenie od 4 do 25% masowych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394655A PL216313B1 (pl) | 2011-04-22 | 2011-04-22 | Folie poliolefinowe o sterowanej oksybiodegradowalności i sposób ich wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394655A PL216313B1 (pl) | 2011-04-22 | 2011-04-22 | Folie poliolefinowe o sterowanej oksybiodegradowalności i sposób ich wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL394655A1 PL394655A1 (pl) | 2012-11-05 |
| PL216313B1 true PL216313B1 (pl) | 2014-03-31 |
Family
ID=47263805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL394655A PL216313B1 (pl) | 2011-04-22 | 2011-04-22 | Folie poliolefinowe o sterowanej oksybiodegradowalności i sposób ich wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL216313B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL235429B1 (pl) * | 2017-11-29 | 2020-07-27 | Duet Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Wielowarstwowa folia polimerowa |
-
2011
- 2011-04-22 PL PL394655A patent/PL216313B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL394655A1 (pl) | 2012-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106046702B (zh) | 树脂组合物、膜、袋制品和树脂组合物的制造方法 | |
| Luo et al. | Effect of gelatinization and additives on morphology and thermal behavior of corn starch/PVA blend films | |
| JP6660318B2 (ja) | 農業廃棄物から得られる熱可塑性デンプン組成物 | |
| KR101436916B1 (ko) | 식물체 바이오매스를 이용한 친환경 사출 성형품 및 그 제조방법 | |
| WO2014032393A1 (zh) | 一种全生物降解材料及其制备方法 | |
| CN105086306B (zh) | 一种可熔融加工的聚乙烯醇组合物及其制备方法 | |
| CN104837917B (zh) | 来源于棕榈科的属的树的叶鞘的熔融加工的聚合物组合物 | |
| KR101365615B1 (ko) | 초기 기계적 강도가 우수한 산화생분해성 필름용 수지 조성물 및 이의 제조방법과 이로부터 제조되는 산화생분해성 필름 | |
| JPWO2010082639A1 (ja) | ポリ乳酸樹脂組成物およびポリ乳酸樹脂用添加剤 | |
| CN102295793A (zh) | 一种高填充氧化降解高分子包装材料及其制备方法 | |
| CN102391557A (zh) | 一种高填充的可控氧化降解包装材料及其制备方法 | |
| JP6575059B2 (ja) | エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物ペレット及びエチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物ペレットの製造方法 | |
| KR101217599B1 (ko) | 식물체 바이오매스를 이용한 친환경 바이오 베이스 필름 및 그 제조방법 | |
| JP2013147609A (ja) | 樹脂組成物、成形体、フィルム及び袋 | |
| Quintana et al. | Compatibilization of co-plasticized cellulose acetate/water soluble polymers blends by reactive extrusion | |
| JP3871437B2 (ja) | エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物ペレットの乾燥方法 | |
| Velásquez et al. | Multiple mechanical recycling of a post-industrial flexible polypropylene and its nanocomposite with clay: Impact on properties for food packaging applications | |
| PL216313B1 (pl) | Folie poliolefinowe o sterowanej oksybiodegradowalności i sposób ich wytwarzania | |
| CN110922703A (zh) | 基于pva淀粉的母粒组合物及其母粒和应用 | |
| JP2002225011A (ja) | 成形用木質系組成物及びその製造方法 | |
| CN111574815A (zh) | 一种pha改性的ppc/tps可生物降解树脂及其制备方法 | |
| CN107151458A (zh) | 一种低成本秸秆聚乙烯薄膜及其制备方法 | |
| CN111909452A (zh) | 一种均聚聚丙烯及其制备方法 | |
| KR100288054B1 (ko) | 열화성폴리올레핀수지조성물과그의제조방법 | |
| CN1047783C (zh) | 可逆交联淀粉树脂组合物及其制备方法 |