PL244331B1 - Tworzywo o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym oraz sposób jego otrzymywania - Google Patents
Tworzywo o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym oraz sposób jego otrzymywania Download PDFInfo
- Publication number
- PL244331B1 PL244331B1 PL424184A PL42418418A PL244331B1 PL 244331 B1 PL244331 B1 PL 244331B1 PL 424184 A PL424184 A PL 424184A PL 42418418 A PL42418418 A PL 42418418A PL 244331 B1 PL244331 B1 PL 244331B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parts
- weight
- pvc
- temperature
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003017 thermal stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000008037 PVC plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 32
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 32
- -1 poly(vinyl chloride) Polymers 0.000 claims description 10
- 244000037364 Cinnamomum aromaticum Species 0.000 claims description 9
- 235000014489 Cinnamomum aromaticum Nutrition 0.000 claims description 9
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 13
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 25
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 25
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 229920012485 Plasticized Polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- 241000186779 Listeria monocytogenes Species 0.000 description 3
- 238000009456 active packaging Methods 0.000 description 3
- IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L congo red Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC=CC2=C(N)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3)C3=CC=C(C=C3)/N=N/C3=C(C4=CC=CC=C4C(=C3)S([O-])(=O)=O)N)=CC(S([O-])(=O)=O)=C21 IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L 0.000 description 3
- HHEAADYXPMHMCT-UHFFFAOYSA-N dpph Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC([N+](=O)[O-])=CC([N+]([O-])=O)=C1[N]N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 HHEAADYXPMHMCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 3
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000723347 Cinnamomum Species 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 244000178231 Rosmarinus officinalis Species 0.000 description 2
- 241001135257 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Senftenberg Species 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 2
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 235000017803 cinnamon Nutrition 0.000 description 2
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- VXGIVDFKZKMKQO-UHFFFAOYSA-L dioctyltin isooctylthioglycolate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CS[Sn](CCCCCCCC)(CCCCCCCC)SCC(=O)OCC(CC)CCCC VXGIVDFKZKMKQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 235000021485 packed food Nutrition 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 2
- 240000000662 Anethum graveolens Species 0.000 description 1
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 1
- 241000193755 Bacillus cereus Species 0.000 description 1
- RWPICVVBGZBXNA-BGYRXZFFSA-N Bis(2-ethylhexyl) terephthalate Natural products CCCC[C@H](CC)COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC[C@H](CC)CCCC)C=C1 RWPICVVBGZBXNA-BGYRXZFFSA-N 0.000 description 1
- 241000589875 Campylobacter jejuni Species 0.000 description 1
- 240000000560 Citrus x paradisi Species 0.000 description 1
- 241000193155 Clostridium botulinum Species 0.000 description 1
- 241000193468 Clostridium perfringens Species 0.000 description 1
- 235000013628 Lantana involucrata Nutrition 0.000 description 1
- 235000006677 Monarda citriodora ssp. austromontana Nutrition 0.000 description 1
- 235000010676 Ocimum basilicum Nutrition 0.000 description 1
- 240000007926 Ocimum gratissimum Species 0.000 description 1
- 240000007673 Origanum vulgare Species 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 241000607768 Shigella Species 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000016639 Syzygium aromaticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000223014 Syzygium aromaticum Species 0.000 description 1
- 235000007303 Thymus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 240000002657 Thymus vulgaris Species 0.000 description 1
- 241000607265 Vibrio vulnificus Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 241000607447 Yersinia enterocolitica Species 0.000 description 1
- 241000607477 Yersinia pseudotuberculosis Species 0.000 description 1
- 244000273928 Zingiber officinale Species 0.000 description 1
- 235000006886 Zingiber officinale Nutrition 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000001998 anti-microbiological effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- RWPICVVBGZBXNA-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) benzene-1,4-dicarboxylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCC(CC)CCCC)C=C1 RWPICVVBGZBXNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010630 cinnamon oil Substances 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 235000008397 ginger Nutrition 0.000 description 1
- 239000010651 grapefruit oil Substances 0.000 description 1
- 239000010655 horseradish oil Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012009 microbiological test Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010668 rosemary oil Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010678 thyme oil Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229940098232 yersinia enterocolitica Drugs 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest tworzywo o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym oraz sposób jego otrzymywania, do stosowania zwłaszcza do wytwarzania opakowań w przemyśle spożywczym. Tworzywo według wynalazku zawiera na 100 części wagowych PCV zawiera od 0,2 do 30 części wagowych olejku kasjowego oraz od 0,1 do 70 części wagowych dowolnego plastyfikatora PVC. Zgłoszenie zawiera też sposób otrzymywania tworzywa polimerowego o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym charakteryzującym się tym, że do mieszalnika o temperaturze 85 - 115°C, wprowadza się 100 części wagowych suspensyjnego PVC, oraz od 1 do 4 części wagowych stabilizatora termicznego, następnie całość miesza się do czasu osiągnięcia przez mieszaninę temperatury ≥ 80°C, a do powstałej mieszaniny PVC ze stabilizatorem termicznym dodaje się mieszaninę ciekłych składników, otrzymaną poprzez mechaniczne wymieszanie od 0,1 do 70 części wagowych plastyfikatora z od 0,2 do 30 części wagowych olejku kasjowego, a następnie całość kompozycji miesza się przez 5 do 15 minut, kolejno mieszankę chłodzi się do temperatury 16 - 25°C i wytłacza znanymi sposobami przy czym temperatura uplastyczniania i temperatura wytłaczania jest ≤ 165°C.
Description
Przedmiotem rozwiązania według wynalazku jest tworzywo o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym oraz sposób jego otrzymywania, do stosowania zwłaszcza do wytwarzania opakowań w przemyśle spożywczym.
Jednym z najważniejszych zagrożeń dla zdrowia człowieka są drobnoustroje: bakterie, wirusy, grzyby i pleśnie, a także metabolity przez nie wytwarzane, które mogą rozwijać się podczas przechowywania opakowanej żywności.
Gwałtowny wzrost patogenów jest poważnym problemem, w szczególności podczas przechowywania produktów spożywczych o krótkim okresie przydatności do spożycia. Najczęściej w produktach spożywczych spotyka się Aspergillus niger, Campylobacter jejuni, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Salmonella spp., Escherichia coli, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Shigella spp., Staphylococcus aureus, Vibrio vulnificus, Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis. Rozwój tych mikroorganizmów w żywności pakowanej uzależniony jest od wielu czynników takich jak pH, aktywność wody, obecność tlenu, a także w dużej mierze od czynników zewnętrznych związanych z warunkami magazynowania w tym temperatury, wilgotności względnej oraz czasu przechowywania [Comp Rev Food Sci Food Safety, 2003, 2, 139-163].
Należy mieć też na uwadze, że w żywności wraz z czasem przechowania dochodzi do utraty wartości odżywczych m.in. w wyniku zachodzących reakcji utleniania. Produkty utleniania wpływają na jakość produktów żywnościowych, zmieniając ich cechy sensoryczne oraz obniżając ich wartość odżywczą. Mogą także stanowić zagrożenie dla zdrowia człowieka [CHEMIK 2015, 69, 2, 89-94].
Obecne trendy i moda na żywność mało przetworzoną spowodowała gwałtowny rozwój nowych metod przedłużenia trwałości produktów spożywczych. Jedną z nich jest stosowanie opakowań aktywnych. Mają one na celu wydłużenie trwałości przechowywanej żywności poprzez zahamowanie rozwoju drobnoustrojów oraz spowolnienie reakcji chemicznych wpływających na jakość produktu np. reakcji utleniania.
Środek antymikrobiologiczny powinien migrować w okresie przechowywania bezpośrednio z materiału opakowania na powierzchnię przechowywanego produktu i/lub do atmosfery wewnątrz samego opakowania.
Wykazano bardzo korzystne działanie olejków pochodzenia naturalnego takich jak olejek rozmarynowy, cynamonowy, grejpfrutowy, tymiankowy, chrzanowy, jako środków hamujących rozwój bakterii, pleśni i grzybów.
Podczas wytłaczania lub formowania materiałów zawierających powyżej wymienione olejki należy starannie dobrać zakres temperatury przetwórstwa i energii mechanicznej, np. sił ścinających. Niewłaściwe dostosowanie parametrów przetwórstwa, może spowodować znaczną degradację środków aktywnych biologicznie przez co zmniejszone zostaje działanie wytworzonego materiału [Novel food packaging techniques. Cambridge: Woodhead Publishing Limited. 2003, 50-70].
Znane są materiały o działaniu anty-mikrobiologicznym, oraz technologie wytwarzania opakowań aktywnych na bazie polimerów syntetycznych, które wymagają użycia cienkich warstw (filmów) substancji aktywnej na powierzchni folii polimerowej [Food and packaging materials-chemical interaction. Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 1995, 201-210; Active food packaging. London: Blackie Academic & Professional., 1995, 143-172].
Według opisu EP1458495 znany jest materiał o działaniu antymikrobiologicznym, który zawiera naniesioną na jego powierzchnię, metodą rotograwitury, obojętną dyspersję polimerową zawierającą zeolity, które uwalniają jony metali.
Znane są rozwiązania, w których środek antymikrobiologiczny otrzymano z ekstraktów roślinnych takich jak np. cynamon, goździk, imbir, rozmaryn, oregano, koper, bazylia.
Według wynalazku EP2025620 materiał aktywy stanowi baza wykonana z papieru, tektury, korka lub drewna impregnowana parafiną lub emulsją parafinową, zawierająca pomiędzy 0,5-15% aktywnych ekstraktów roślinnych.
Podobne rozwiązanie przedstawiono w EP 1657181, w którym substancje aktywne nanoszono w postaci emulsji na materiał opakowaniowy z tworzywa sztucznego, metalu, papieru, tektury, folii aluminiowej, stali, aluminium, a następnie ją suszono. Substancje aktywne pochodzenia roślinnego w ilości od 0,1%-10% stosowane były samodzielnie lub jako mieszaniny.
W publikacji patentowej WO2004076680 przedstawiono środek antybakteryjny uzyskany z materiałów roślinnych. Środek ten może być nanoszony bezpośrednio na produkty, ale również na materiały opakowaniowe.
Znane jest z patentu rozwiązanie US 4728540 A, w którym nadawanie specyficznych właściwości plastyfikowanemu PVC prowadzi się poprzez nanoszenie na jego powierzchnię mieszaniny substancji czynnej i plastyfikatora, a następnie pozostawienie do wchłonięcia do wewnątrz materiału.
Istotą wynalazku jest tworzywo polimerowe o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym na bazie suspensyjnego poli(chlorku winylu) (PVC), zawierające od 0,2 do 30, korzystnie od 1 do 20 części wagowych na 100 części wagowych PVC, olejku kasjowego oraz od 0,1 do 70, korzystnie od 10 do 50 części wagowych na 100 części wagowych PVC, dowolnego znanego plastyfikatora PVC.
Istotą wynalazku jest również sposób wytwarzania tworzywa polimerowego o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym na bazie suspensyjnego poli(chlorku winylu) (PVC), zawierającego od 0,2 do 30, korzystnie od 1 do 20 części wagowych na 100 części wagowych PVC, olejku kasjowego, oraz od 0,1 do 70, korzystnie od 10 do 50 części wagowych na 100 części wagowych PVC, dowolnego znanego plastyfikatora PVC, przeznaczonego w szczególności do produkcji opakowań aktywnych.
Sposób otrzymywania tworzywa polimerowego o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym, według wynalazku w którym, do komory mieszalnika o temperaturze mieszania w zakresie od 85 do 115°C wprowadza się 100 części wagowych suspensyjnego PVC oraz od 1 do 4 części wagowych stabilizatora termicznego do stabilizacji termicznej PVC, następnie całość miesza się do czasu osiągnięcia przez mieszaninę temperatury co najmniej 80°C, a do powstałej mieszaniny PVC ze stabilizatorem termicznym dodaje się mieszaninę ciekłych składników, otrzymaną poprzez mechaniczne wymieszanie, w czasie 1 min w temperaturze 16-25°C, od 0,1 do 70 części wagowych plastyfikatora do plastyfikacji PVC, z od 0,2 do 30 części wagowych olejku kasjowego. Kolejno całość kompozycji miesza się przez czas od 5 do 15 minut do wchłonięcia przez ziarna PVC ciekłych składników i otrzymania suchej, jednorodnej, trwałej i niezaglomeryzowanej sypkiej mieszanki. Kolejno mieszankę chłodzi się do temperatury 16-25°C i wytłacza znanymi sposobami, przy czym temperatura uplastyczniania i temperatura wytłaczania nie może przekroczyć 165°C.
Nieoczekiwanie okazało się, że olejek kasjowy wykazuje bardzo dobrą kompatybilność z ziarnami suspensyjnego poli(chlorku winylu), to znaczy w procesie produkcji suchych mieszanek (typu dry blends), znanymi sposobami, wchłania się w głąb ziaren tworząc jednorodną, trwałą i niezag lomeryzowaną sypką mieszankę. Jest to szczególnie istotne, ponieważ mieszankę taką można poddać przetwórstwu znanymi sposobami z pominięciem dodatkowych procesów technologicznych.
Przetworzona, znanymi sposobami, mieszanka według wynalazku, zawierająca olejek kasjowy, charakteryzuje się bardzo dobrą homogenicznością oraz brakiem widocznych oznak wypacania się olejku kasjowego oraz innych dodatków procesowych, stosowanych w przetwórstwie PVC, na powierzchnię otrzymanych wyrobów. Dodatkowo, obecność olejku kasjowego nie wpływa na zmniejszenie się stabilności termicznej PVC.
Nieoczekiwanie okazało się również, że olejek kasjowy ma działanie plastyfikujące wobec PVC. Wzrost jego udziału wpływa na zwiększenie elastyczności, zmniejszenie temperatury zeszklenia ora z wzrost wydłużenia względnego przy zerwaniu. Zmniejsza się również lepkość tworzywa w stanie uplastycznionym. Pozwala to na prowadzenie przetwórstwa w niższej temperaturze i przy niższych siłach ścinających, co jest niezwykle istotne ze względu na ograniczenie degradacji stosowanego środka aktywnego.
Materiał wytworzony według wynalazku charakteryzuje się znakomitymi właściwościami antymikrobiologicznymi i antyoksydacyjnymi. Środek aktywny - olejek kasjowy uwalniany jest w sposób powolny i równomierny, zarówno do powietrza, jak i środowiska wodnego w długim okresie użytkowania.
Tworzywo o właściwościach antymikrobiologicznych i antyoksydacyjnych, będące przedmiotem wynalazku, w porównaniu z innymi znanymi materiałami o działaniu antymikrobiologicznym charakteryzuje się łatwością wykonania. Wyeliminowane zostały dodatkowe skomplikowane procesy wytwarzania dyspersji, emulsji i roztworów środków aktywnych oraz późniejsze procesy ich nanoszenia na powierzchnię tworzywa polimerowego.
Dodatkowo nie są znane w literaturze materiały na bazie suspensyjnego poli (chlorku winylu) z olejkiem kasjowym.
Wynalazek przedstawiono bliżej w przykładach wykonania.
Przykład 1
Materiał, będący przedmiotem wynalazku, przygotowano w mieszalniku zetowym Brabendera w temperaturze 115°C i przy prędkości obrotowej rotorów 60 min-1. Do komory mieszalnika wprowadzono 200 g suspensyjnego PVC (liczba K=60) oraz 8 g stabilizatora termicznego w postaci bis(2etyloheksylomerkaptooctan) di-n-oktylocyny. Następnie całość mieszano przez 5 minut. Do powstałej mieszaniny PVC ze stabilizatorem termicznym dodano wąskim strumieniem mieszaninę ciekłych składników, a mianowicie mieszaninę otrzymaną poprzez mechaniczne wymieszanie, w czasie 1 min w temperaturze 20°C, 100 g plastyfikatora w postaci epoksydowanego oleju sojowego z 10 g olejku kasjowego. Kolejno całość kompozycji mieszaniny mieszano przez ok. 5 minut, do czasu wchłonięcia przez ziarna PVC ciekłych składników, do otrzymania suchej, jednorodnej, trwałej i niezaglomeryzowanej sypkiej mieszanki. Kolejno mieszankę schłodzono do temperatury 20°C, a następnie wytłoczono za pomocą laboratoryjnej wytłaczarki jednoślimakowej, przez dyszę o przekroju kołowym o średnicy 3 mm i długości 40 mm, w temperaturze przetwórstwa odpowiednio: lej zasypowy - 18°C, I strefa - 60°C, II strefa 130°C, III strefa - 150°C, głowica - 165°C. Otrzymaną wytłoczynę schłodzono i rozdrabniano za pomocą granulatora.
Otrzymano materiał o bardzo dobrej homogeniczności bez oznak wypacania się olejku kasjowego na powierzchnię materiału. Badania FTIR potwierdziły obecność olejku kasjowego w wytworzonym materiale bez oznak jego degradacji.
Przykład 2
Materiał, będący przedmiotem wynalazku, przygotowano w mieszalniku zetowym Brabendera w temperaturze 85°C i przy prędkości obrotowej rotorów 60 min-1. Do komory mieszalnika wprowadzono 200 g suspensyjnego PVC (liczba K=60) oraz 8 g stabilizatora termicznego w postaci bis(2etyloheksylomerkaptooctan) di-n-oktylocyny. Następnie całość mieszano przez 5 min. Kolejno do mieszaniny PVC ze stabilizatorem termicznym dodano wąskim strumieniem przez ok. 1 min mieszaninę ciekłych składników, powstałą poprzez mechaniczne wymieszanie, w czasie 1 min w temperaturze 23°C, 20 g plastyfikatora w postaci tereftalan bis(2-etyloheksylu) z 40 g olejku kasjowego. Całość kompozycji mieszano przez 15 minut do czasu wchłonięcia przez ziarna PVC ciekłych składników, i otrzymania suchej, jednorodnej, trwałej i niezaglomeryzowaną sypkiej mieszanki. Następnie mieszankę ochłodzono do temperatury 23°C, a następnie wytłoczono za pomocą laboratoryjnej wytłaczarki jednoślimakowej, przez dyszę o przekroju kołowym o średnicy 3 mm i długości 40 mm, w temperaturze przetwórstwa odpowiednio: lej zasypowy - 18°C, I strefa - 60°C, II strefa - 130°C, III strefa - 150°C, głowica - 165°C. Tak otrzymaną wytłoczynę schłodzono i rozdrabniano za pomocą granulatora.
Otrzymano materiał o bardzo dobrej homogeniczności bez oznak wypacania się olejku kasjowego na powierzchnię materiału. Badania FTIR potwierdziły obecność olejku kasjowego w wytworzonym materiale bez oznak jego degradacji.
Przykład 3
Materiał otrzymany zgodnie z przykładem 1 sprasowano za pomocą prasy hydraulicznej w temperaturze 160°C w czasie 5 min i pod ciśnieniem 30 bar na płytki o wymiarach 200 x 200 x 2 mm. Z płytek tych wycięto kształtki (typ 5A, PN-EN ISO 527-2) do oznaczenia właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu, twardości metodą Shore’a A i badań mikrobiologicznych. Na wytworzonych płytkach wykonano badania migracji składników aktywnych do powietrza i wody. Migrację do powietrza oznaczono poprzez ubytek składnika aktywnego w materiale metodą FTIR. Właściwości antyoksydacyjne określono na podstawie zdolności do inhibicji rodników DPPH* przez substancje aktywne migrujące z materiału do wody. Przeprowadzono również badania właściwości reologicznych otrzymanych materiałów. Temperaturę zeszklenia wyznaczono metodą DMTA podczas trójpunktowego zginania. Określono czas stabilności termicznej metodą czerwieni Kongo w temperaturze 200°C.
Właściwości materiału przedstawiono w tabeli 1.
Dla porównania, w tabeli zestawiono wyniki badań plastyfikowanego PVC niezawierającego olejku kasjowego wytworzonego, zgodnie z tą samą metodyką.
PL 244331 Β1
Tabela 1. Właściwości materiału według przykładu 3 oraz PVC niezawierajacego olejku kasjowego
| Właściwość | Warunki badania | Wynik badania | |
| Materiał wg przykładu 1 | PVC niezawierający olejku kasjowego | ||
| moduł sprężystości | PN-EN ISO 527-1 1 mm/min | 5,01 ±0,165 MPa | 1l,5±0,585 |
| maksymalne naprężenie | PN-EN ISO 527-1 50 mm/min | 15,1 ± 0,384 MPa | 17,7±0,522 |
| odkształcenie nominalne przy zerwaniu | PN-EN ISO 527-1 50 mm/min | 426 ±10,6% | 369,2±15,8 |
| lepkość przy określonej szybkości ścinania | 165°C, dysza 2 x 40 mm 15 s'1 915 s1 | 2669,9 Pa s 162,7 Pa s | 4195,1 Pas 212,5 Pa s |
| stabilność termiczna | metoda czerwieni Kongo | 107 min | 109 min |
| temperatura zeszklenia | DMTA 1 Hz, 3punktowe zginanie | -35°C | -25 °C |
| Zdolność do inhibicji rodnika DPPH* ekstraktów wodnych w porównaniu do próbki kontrolnej | Czas ekstrakcji l h 10 dni | 29% 42% | - |
| ubytek środka aktywnego w materiale do powietrza | FTIR 7 dni 30 dni | 6,7 mg/g 9,3 mg/g | - |
| Szerokość strefy zahamowania wzrostu bakterii | Salmonella Senftenberg Listeria monocytogenes E. coli | 4 mm 5 mm 5 mm | 0,5 mm 2 mm 1 mm |
Przykład 4
Materiał otrzymany zgodnie z przykładem 2 przetworzono i zbadano zgodnie z metodyką opisaną w przykładzie 3. Dla porównania w tabeli zestawiono wyniki badań plastyfikowanego PVC niezawierającego olejku kasjowego wytworzonego w analogiczny sposób.
Właściwości materiału przedstawiono w tabeli 2.
Dla porównania, w tabeli zestawiono wyniki badań plastyfikowanego PVC niezawierajacego olejku kasjowego wytworzonego, zgodnie z tą samą metodyką.
PL 244331 Β1
Tabela 2. Właściwości materiału według przykładu 4 oraz PVC niezawierajacego olejku kasjowego
| właściwość | warunki badania | Wynik badania | |
| Materiał wg przykładu 2 | PVC niezawierający olejku kasjowego | ||
| moduł sprężystości | PN-EN ISO 527-1 1 mm/min | 6,31 ± 0,74 MPa | 1250 ± 15,3 MPa |
| maksymalne naprężenie | PN-EN ISO 527-1 50 mm/min | 11,6 ±0,023 MPa | 38,2 ± 0,23 MPa |
| odkształcenie nominalne przy zerwaniu | PN-EN ISO 527-1 50 mm/min | 358 ±23 % | 25,8 ± 0,3 % |
| lepkość przy określonej szybkości ścinania | 165°C, dysza 2 x 40 mm 15 s'1 915 s' | 1813,5 Pa s 179,6 Pa'S | 8715,8 Pa s 546,3 Pa s |
| stabilność termiczna | metoda czerwieni Kongo | 102 min | 99 min |
| temperatura zeszklenia | DMTA 1 Hz, 3punktowe zginanie | -26 °C | 50 °C |
| Zdolność do inhibicji rodnika DPPH* ekstraktów wodnych w porównaniu do próbki kontrolnej | Czas ekstrakcji 1 h 10 dni | 22% 47% | - |
| ubytek środka aktywnego w materiale do powietrza | FTIR 7 dni 30 dni | 7,9 mg/g 33,5 mg/g | |
| Szerokość strefy zahamowania wzrostu bakterii | Salmonella Senftenberg Listeria monocytogenes E. coli | 4 mm 11 mm 4 mm | 0,5 mm 2 mm 1 mm |
Claims (2)
1. Tworzywo polimerowe o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym na bazie suspensyjnego poli(chlorku winylu), znamienne tym, że na 100 części wagowych PCV zawiera od 0,2 do 30 części wagowych olejku kasjowego oraz od 0,1 do 70 części wagowych plastyfikatora PVC.
2. Sposób otrzymywania tworzywa polimerowego o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym, znamienny tym, że do mieszalnika o temperaturze 85-115°C, wprowadza się 100 części wagowych suspensyjnego PVC, oraz od 1 do 4 części wagowych stabilizatora termicznego, następnie całość miesza się do czasu osiągnięcia przez mieszaninę temperatury > 80°C, a do powstałej mieszaniny PVC ze stabilizatorem termicznym dodaje się mieszaninę ciekłych składników, otrzymaną poprzez mechaniczne wymieszanie od 0,1 do 70 części wagowych plastyfikatora z od 0,2 do 30 części wagowych olejku kasjowego, a następnie całość kompozycji miesza się przez 5 do 15 minut, kolejno mieszankę chłodzi się do temperatury 16-25°C i wytłacza znanymi sposobami, przy czym temperatura uplastyczniania i temperatura wytłaczania jest < 165°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL424184A PL244331B1 (pl) | 2018-01-03 | 2018-01-03 | Tworzywo o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym oraz sposób jego otrzymywania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL424184A PL244331B1 (pl) | 2018-01-03 | 2018-01-03 | Tworzywo o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym oraz sposób jego otrzymywania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL424184A1 PL424184A1 (pl) | 2019-07-15 |
| PL244331B1 true PL244331B1 (pl) | 2024-01-15 |
Family
ID=67209643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL424184A PL244331B1 (pl) | 2018-01-03 | 2018-01-03 | Tworzywo o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym oraz sposób jego otrzymywania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244331B1 (pl) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6369866A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-29 | Taizo Ayukawa | 可塑剤を含有する軟質製品 |
| US4728540A (en) * | 1987-01-14 | 1988-03-01 | Gasman Robert C | Process for introducing useful additives into already manufactured and fabricated flexible vinyl products |
| CN104497433A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-04-08 | 苏州威尔德工贸有限公司 | 一种婴儿浴盆用的pvc复合材料的制备方法 |
-
2018
- 2018-01-03 PL PL424184A patent/PL244331B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL424184A1 (pl) | 2019-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmed et al. | Polylactide/poly (ε-caprolactone)/zinc oxide/clove essential oil composite antimicrobial films for scrambled egg packaging | |
| Han et al. | Physical and antimicrobial properties of sodium alginate/carboxymethyl cellulose films incorporated with cinnamon essential oil | |
| Panrong et al. | Thermoplastic starch and green tea blends with LLDPE films for active packaging of meat and oil-based products | |
| Woranuch et al. | Eugenol-loaded chitosan nanoparticles: II. Application in bio-based plastics for active packaging | |
| Munir et al. | Enhanced properties of silver carp surimi-based edible films incorporated with pomegranate peel and grape seed extracts under acidic condition | |
| da Silva et al. | Designing antimicrobial polypropylene films with grape pomace extract for food packaging | |
| Adame et al. | Fabrication and characterization of pullulan/tapioca starch-based antibacterial films incorporated with Litsea cubeba essential oil for meat preservation | |
| Cheng et al. | Fabrication, characterization, and application of pea protein-based edible film enhanced by oregano essential oil (OEO) micro-or nano-emulsion | |
| Kamari et al. | Chitosan, gelatin and methylcellulose films incorporated with tannic acid for food packaging | |
| Gao et al. | Starch/PBAT blown antimicrobial films based on the synergistic effects of two commercial antimicrobial peptides | |
| Gao et al. | Material properties and antimicrobial activities of starch/PBAT composite films incorporated with ε-polylysine hydrochloride prepared by extrusion blowing | |
| Sáez-Orviz et al. | PLA nanoparticles loaded with thymol to improve its incorporation into gelatine films | |
| Neira et al. | Time-dependent evolution of properties of fish gelatin edible films enriched with carvacrol during storage | |
| Holcapkova et al. | Thermal stability of bacteriocin nisin in polylactide-based films | |
| Lee et al. | Physical properties and application of a red pepper seed meal protein composite film containing oregano oil | |
| Rad et al. | Physicochemical and antimicrobial properties of kefiran/waterborne polyurethane film incorporated with essential oils on refrigerated ostrich meat | |
| Boonnattakorn et al. | Controlled release of mangiferin using ethylene vinyl acetate matrix for antioxidant packaging | |
| Kurabetta et al. | Vanillin reinforced cationic starch/poly (vinyl alcohol) based antimicrobial and antioxidant bioactive films: sustainable food packaging materials | |
| Bouftou et al. | Novel food preservation strategy using sprayed PVA/chitosan-based coatings activated by macroemulsions of chamomile essential oil adsorbed on activated carbon | |
| Mena-Prado et al. | Enhancing functional properties of compostable materials with biobased plasticizers for potential food packaging applications | |
| KR101634617B1 (ko) | 대나무, 편백나무 및 프로폴리스로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 생약 추출물을 항균성 첨가제로 첨가한 식품포장용 항균 필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 항균 필름 | |
| Santos et al. | Application of glass particles doped by Zn+ 2 as an antimicrobial and atoxic compound in LLDPE and HDPE | |
| KR101634618B1 (ko) | 자몽종자, 생강 및 황백으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 생약 추출물을 항균성 첨가제로 첨가한 식품포장용 항균 필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 항균 필름 | |
| Xiang et al. | Flow behaviour and viscosity of reconstituted skimmed milk treated with pulsed electric field | |
| PL244331B1 (pl) | Tworzywo o działaniu antymikrobiologicznym i antyoksydacyjnym oraz sposób jego otrzymywania |