PL443360A1 - Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego - Google Patents

Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego Download PDF

Info

Publication number
PL443360A1
PL443360A1 PL443360A PL44336022A PL443360A1 PL 443360 A1 PL443360 A1 PL 443360A1 PL 443360 A PL443360 A PL 443360A PL 44336022 A PL44336022 A PL 44336022A PL 443360 A1 PL443360 A1 PL 443360A1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
parts
poly
document
acid
Prior art date
Application number
PL443360A
Other languages
English (en)
Other versions
PL246189B1 (pl
Inventor
Grzegorz Janowski
Wiesław Frącz
Łukasz Bąk
Original Assignee
Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza filed Critical Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority to PL443360A priority Critical patent/PL246189B1/pl
Publication of PL443360A1 publication Critical patent/PL443360A1/pl
Publication of PL246189B1 publication Critical patent/PL246189B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B29C48/023Extruding materials comprising incompatible ingredients
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/58Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest biodegradowalny kompozyt, który charakteryzuje się tym, że jego osnowa jest w postaci poli(kwasu 3-hydroksymasłowego-co-3-hydroksywalerianowego), a jej zawartość w biokompozycie wynosi od 55 do 85 części wagowych, zaś zmielone łuski słonecznika mają wielkość cząstek wynoszącą od 1 µm do 1500 µm, a ich zawartość w biokompozycie wynosi od 15 do 45 części wagowych Zgłoszenie obejmuje także sposób otrzymywania ww. kompozytu, który charakteryzuje się tym, że miesza się od 55 do 85 części wagowych poli (kwasu 3-hydroksymasłowy-co-3-hydroksywalerianowy) oraz od 15 do 45 części wagowych napełniacza w postaci zmielonych łusek słonecznika o wielkości cząstek wynoszącej od 1 µm do 1500 µm, a następnie mieszaninę suszy się w temperaturze co najwyżej 90°C, po czym mieszaninę podaje się do wytłaczarki ślimakowej i wytłacza się ją, a następnie wytłoczyny granuluje się.

Description

Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego Przedmiotem wynalazku jest biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, majace zastosowanie zwlaszcza w wyrobach obciazonych w trakcie uzytkowania, przeznaczonych do kontaktu z zywnoscia.
Z publikacji Singh S., Mohanty AK. pt.: ,,Wood fiber reinforced bacterial bioplastic composites: Fabrication and performance evaluation", Composites Science and Technology. 6 7 (2007 ), 1753-1763 znany jest kompozyt o osnowie poli(kwasu 3-hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego) ze zmienna zawartoscia wlókien drzewnych, który byl przetwarzany na mini-wytlaczarce i mini-wtryskarce. Jako matryca polimerowa zostal w nim zastosowany PHBV o nazwie handlowej Biopol, zas jako napelniacz zostaly zastosowane wlókna drzewne o dlugosci wlókna od 1,6 mm do 1,65 mm i srednicy w zakresie od 0,3 mm do 0,4 mm. Wytworzone biokompozyty o osnowie PHBV zawieraly od % mas. do 40% mas. wlókien drzewnych.
Z opisu patentowego PL 234621 BI znany jest sposób otrzymywania termoplastycznych kompozytów wzmacnianych wlóknami krótkimi polegajacy na mieszaniu osnowy polimerowej i wlókien krótkich celulozy i kompatybilizatora.
W tym znanym sposobie, w dwóch granulatach kompozytowych A i B modyfikuje sie interfaze osnowa polimerowa - wlókna celulozowe przy pomocy kompatybilizatora lub antykompatybilizatora, przy czym granulat kompozytowy A i B otrzymuje sie poprzez mieszanie w stanie stopionym osnowy polimerowej z wlóknami celulozowymi w stosunku od 70:30% wagowych do 50:50% wagowych, przy udziale, w granulacie A kompatybilizatora, którym jest wosk polimerowy mieszalny z polimerem osnowy w ilosci 0,5-3% wagowych w stosunku do polimeru osnowy, zas w granulacie B przy udziale antykompatybilizatora, którym jest wosk polimerowy niemieszalny z polimerem PL 443360 A1 2/13osnowy w ilosci 0,25-3% wagowych w stosunku do polimeru osnowy, nastepnie granulaty A i B miesza sie w stanie stopionym w stosunku od 1: 1 do 3: 1 w cLasie dalszego przetwórstwa wtryskowego lub ekstruzji, otrzymujac kompozyt o zróznicowanej inte1fazie wlókno-osnowa.
Z opisu zgloszeniowego wynalazku CN I 02850741 A, znany jest natomiast material kompozytowy biodegradowalny o osnowie polihydroksyalkanianu, który zawiera 30 80 czesci homopolimern hydroksyalkanianu. 20 - 70 czesci kopolimeru hydroksyalkanianu, 15 - 40 czesci wlókien pochodzenia roslinnego, 1,5 - 6 czesci kompatybilizatora, 0,5 - 10 czesci przeciwutleniacza oraL 1 6 czesci srodku ulatwiajacego przetwórstwo.
Z opisu zgloszeniowego wynalazku CN 109467896 A Lnany jest material, który zawiera 48 do 53 cz. wag. PHBV, 50 do 55 cz. wag. bialka orzeszków ziemnych w fo1mie proszku, 14 do 15 cz. wag. wlókna kokosowego, 30 do 40 cz. wag. skrohi, 20 do 24 cz. wag. chityny, 1,5 do 1.9 cz. wag. wlókna jutowego, 3 do 6 cz. wag. wlókna drzewnego, 1,5 do 2,2 cz. wag. silanowego srodka sprzegajacego, 20 do 30 cz. wag. bursztynianu polibutylcnu, 2 do 3 cz. wag. sorbinianu potasu, 2 do 3 CL. wag. kwasu dehydrooclowego, 1,4 do 1.6 cz. wag. ftalanu dioktylu, 2,3 do 3,6 CL. wag. stearynianu cynku, 8 do 12 CL. wag. twardej gliny, 5 do 9 cz. wag. kaolinu, 7 do 11 cz. wag. sepiolitu i 1 do 1,4 cz. wag. 2. 6- di-tert-4-metylofenolu.
Z opisu zgloszenia wynalazku CA 2641922 A I znany jest material, który zawiera poli(hydroksymaslan) (PHB) lub polikaprolaktan (PCL) jako matryce polimerowa oraz jako napelniacz w ilosci masowej od 5°ó do 70% wlókna naturalne takie jak: sizal, wytloki trzciny cukrowej, orzech kokosa, piasava, soja, juta, ramia, curaua. Równiez jako napelniacz stosowane moga byc od 5 do 70% udzialu wagowego: maczka lub pyl drzewny, skrobia, luski ryzowe.
Z publikacji Barczewski, M., Salasinska, K., & Szulc, J. pt. ,, Application of sunflower husk, hazelnut shell and walnut shell as waste agricultural fillers for epoxy-based composites: A study into mechanical behavior related to structural and rheological properties", Polymer Testing, 75 (2019), 1-11 znany jest PL 443360 A1 3/13biokompozyt o osnowie zywicy epoksydowej i trzech rodzajów napelniaczy: lupiny orzecha wloskiego, lupiny orzecha laskowego i luski slonecznika, gdzie zawartosc napelniaczy w matrycy wynosila 15~o, 25~o oraz 35%. Kompozyty utwardLano w formach teflonowych w temperaturze pokojowej przez 2 dni i utwardzano w temperaturze 80° C przez 3 godziny po wstepnym kondycjonowaniu.
Z publikacji Barczewski, M.. Andrzejewski. .T.. Majchrowski, R ..
Dobrzycki, K., & Formela. K. pt. ,, Mechanical Properties, Microstructure and Surface Quality of Polypropylcne Green Composites as a Function of Sunflower Husk Wastc Filler Particlc SiLc and Contcnt" Journal of Rcncwablc Matcrials. 9, (2021). 841 Lnany jest kompoLyt o osnowie polipropylenu napelniony luskami slonecznika w ilosci masowej 10% oraz 20%. Kompozyt przygotowano z uzyciem wytlaczarki dvvuslimakowej o nastepujacym profilu stref grzejnych wytlaczarki: l 85-185-182- l 80-178-175-170- l 60°C, przy predkosci obrotowej slimaków wynoszacej 140 rpm.
Z europejskiego opisu patentowego EP 2780256 B 1 znany jest biokompozyt zawierajacy luski slonecznika, przy czym zawai1osc tluszczu w luskach slonecznika wynosi do 4%, a rozmiar ziaren lupek slonecznika wynosi od 0,0 l do 0,5 mm. Korzystnie udzial luski slonecznika w biokompozycie wynosi od 40 do 90%. najkorzystniej 50 do 70%. Osnowa jest w postaci tworzywa sztucznego. przy czym jako material tworzywa sztucznego zastosowano polipropylen lub polietylen lub chlorek poliwinylu lub ABS lub PLA lub PS.
Istotnym problemem jest stale zwiekszajaca sie ilosc odpadów z tworzyw polimerowych. Materialy z tworzyw polimerowych, sa w wiekszosci pochodzenia petrochemicznego i nie ulegaja biodegradacji oraz z róznym skutkiem poddawane sa recyklingowi. PHBV, nalezacy do grupy polihydroksyalkanianów (PHA) jest polimerem pochodzenia naturalnego, w pelni biodegradowalnym, obojetnym w organizmach zywych oraz majacym wlasciwosci zblizone do polipropylenu - materialu szeroko stosowanego w wyrobach wtryskowych i wytlaczanych.
PL 443360 A1 4/13Z uwagi na stosunkowo wysokie koszty wytworzenia, PHBV jest rzadko stosowany na wyroby wytlaczane lub formowane wtryskowa, przez co ma obecnie niewielkie mozliwosci wdrozenia.
Celem ~ynalazku bylo wytworzenie biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, który bedzie tani w produkcji, a jego przetwórstwo bedzie latwe i mozliwe do prowadzenia metoda wytlaczania orat: formowania wtryskowego, przez co znajdt:ie st:erokie zastosowanie do wyl wauania produktów, takich jak w szczególnosci produkty codziennego uzytku, a dzieki jego biodegradowalnosci, bez wydzielania do srodowiska toksycznych zwiazków, umozliwi jego bezpieczna utylizacje, a ponadto bedzie nadawal sie do recyklingu.
Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny zawierajacy napelniacz w postaci zmielonych lusek slonecznika oraz osnowe z tworzywa polimerowego. wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze jego osnowa jest w postaci poli(kwasu 3-hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego ), aj ej zawartosc w biokompot:ycic wynosi od 55 do 85 czesci wagowych, zas zmielone luski slonecznika maja wielkosc czastek wynoszaca od 1 µm do 1500 µm, a ich zawartosc w biokompozycie wynosi od 15 do 45 czesci wagowych.
Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze miesza sie od 55 do 85 czesci wagowych poli(kwasu 3 -hydroksymaslowy-co-3-hydroksywaleiianowy) oraz od do 45 czesci wagowych napelniacza w postaci zmielonych lusek slonecznika o wielkosci czastek wynoszacej od 1 µm do 1500 µm, a nastepnie mieszanine suszy sie w temperaturze co najwyzej 90°C, po czym mieszanine podaje sie do wytlaczarki slimakowej i wytlacza sie ja, a nastepnie wytloczyny granuluje sie.
Korzystnie poli(kwas 3-hydroksymaslowy-co-3-hydroksywalerianowy) oraz zmielone luski slonecznika miesza sie w mieszalniku bebnowym o srednicy od O,lm do 2m.
Dalsze korzysci uzyskiwane sa, jesli mieszanie poli(kwasu 3- hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego) ze zmielonymi luskami PL 443360 A1 /13slonecznika, w mieszalniku bebnowym, prowadzi sie z predkoscia od 23 obrotów na minute do 3 7 obrotów na minute.
Kolejne korzysci uzyskiwane sa, jezeli n11csza111c poli(kwasu 3- hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego) Le zmielonymi luskami slonecznika prowadzi sie w temperaturze pokojowej.
Nastepne korzysci uzyskiwane sa, jezeli mieszanine suszy s1e przez 3 godziny w temperaturze 90°C.
Dalsze korzysci uzyskiwane sa, jesli zmielone luski slonecznika. przed zn11esza111em z poli(kwasem 3-hydroksymaslowym-co-3- hydroksywalerianowym), przesiewa sie na sicie.
Kolejne korzysci uzyskiwane sa, jesli poli(kwas 3-hydroksymaslowy-co-3- hydroksywalerianowy) stosuje sie w formie proszku o gestosci 1250 kg/cm 3 oraz temperaturze mieknienia wedlug Vicata I 66°C.
Nastepne korzysci uzyskiwane sa, jesli do wytlaczania mieszaniny stosuje s1e wytlaczarke jednoslimakowa, przy czym w wytlaczarce jednoslimakowej stosuje sie temperature glowicy wytlaczarskiej od l 65°C do l 75°C oraz temperature stref grzejnych ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki od 150°C do 110°c.
Dalsze korzysci uzyskiwane sa, jesli w wytlaczarce jednoslimakowej wytlaczanie prowadzi sie z predkoscia obwodowa slimaka od 2 m/min do 4 m/min.
Nowy hiodegradowalny kompozyt tennoplastyczny, wytworzony sposobem wedlug wynalazku znajduje szerokie zastosowanie do produkcji wyrobów wytwarzanych za pomoca technologii formowania wtryskowego oraz wytlaczania. Ten nowy biodegradowalny kompozyt termoplastyczny nie ulega szybkiemu zuzyciu, moze pelnic funkcje wyrobu obciazonego w trakcie uzytkowania, moze miec bezposredni kontakt z organizmami zywymi, a ponadto moze zostac wykorzystany do produkcji zwlaszcza palet z tworzyw sztucznych, skrzynek do przechowywania owoców lub warzyw, naczyn jednorazowego uzytku, sztucców, pojemników na odpady szpitalne, patyczków do lodów, PL 443360 A1 6/13opakowan na ,vybrane produkty spozywcze, oslon na rosliny, elementów oslonowych i ochronnych z przeznaczeniem do wyrobów o wyzszej wartosci.
Zastosowanie w sposobie otrzymywania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego, wedlug wynalazku, PHBV w formie proszku, a nie w formie powszechnie stosowanego granulatu, korzystnie wplywa na równomierne wymieszanie polimeru ze zmielonymi luskami slonecznika, z uwagi na podobna. wielkosc czastek obu skladników. Przesianie zmielonych lusek slonecznika na sicie. w celu rozproszenia wiekszych skupisk, pozwala na mozliwosc lepszego wym1cszama obu faz. Nowy biodcgradowalny kompozyt termoplastyczny, w porównaniu do czystego PHBV charakteryzuje sie wiekszym modulem sprezystosci przy rozciaganiu, podwyzszona twardoscia, mmeJsLym skurczem przetwórczym. Modul sprezystosci przy rozciaganiu, twardosc oraz skurcz przetwórczy otrzymanych wyrobów wytlaczanych oraz wtryskiwanych zaleza. od ilosci zastosowanego napelniacza w matrycy polimerowej.
Przedmiot wynalazku zostal przedstawiony w przykladach wykonania.
Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, wedlug wynalazku, w pierwsLym przykladzie wykonania, zawiera 85 czesci wagowych poli(kwasu 3- hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego) (PHBV) oraz 15 czesci wagowych zmielonych lusek slonecznika o zróznicowanych wielkosciach cza.stek, których wymiary liniowe wynosza od 1 µm do 1500 µm.
Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, wedlug wynalazku, w drugim przykladzie wykonania, zawiera 70 czesci wagowych PHBV oraz 30 czesci wagowych zmielonych lusek slonecznika o zróznicowanych wielkosciach czastek, których wymiary liniowe wynosza od 1 µm do 1500 µm.
Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, wedlug wynalazku, w trzecim przykladzie wykonania, zawiera 55 czesci wagowych PHBV oraz 45 czesci wagowych zmielonych lusek slonecznika o zróznicowanych wielkosciach czastek, których wymiary liniowe wynosza od 1 µm do 1500 µm.
PL 443360 A1 7/13Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu polimerowego, wedlug wynalazku, w pienvszym przykladzie realizacji prowadzi sie tak, ze zmielone luski slonecznika przesiewa sie przez sito o wielkosci oczka wynoszacej 1,5 mm, a nastepnie 85 czesci wagowych poli(kwasu 3-hydroksymalowego-co-3- hydroksywalerianowego) (PHBV) i 15 czesci wagowych zmielonych lusek slonecznika o zróznicowanych wielkosciach czastek. których wymiary liniowe mieszcza sie w zakresie od 1 µm do 1500 µm, miesza sie w mieszalniku bebnowym w temperaturze pokojowej z predkoscia 37 obrotów na minute, po czym powstala mieszanine suszy sie przez 3 godziny w temperaturze 90°C.
Wysuszona nueszamne dozuje sie do leja zasypowego wytlaczarki jednoslimakowej. Podczas wytlaczania utrzymuje sie stala temperature glowicy wytlaczarskiej wynoszaca 165°C oraz stref grzejnych ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki wynoszace kolejno: l 60°C, l 55°C, l 50°C. Wytlaczanie prowadzi sie przy stalej predkosci obwodowej slimaka wynoszacej 2 m/min. Uzyskane wytloczyny biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego granuluje sie Otrzymany biodegradowalny kompozyt polimerowy charakteryzuje sie modulem sprezystosci przy rozciaganiu 4061,9 MPa, twardoscia 123,5 N/nun 2 • skurczem przetwórczym wzdluznym 1,61 %, skurczem przetwórczym poprzecznym 2.29% oraz skurczem przetwórczym na grubosci 1,25%. podczas gdy czysty PHBV charakteryzuje sie modulem sprezystosci przy rozciagamu 2617,37 MPa, twardoscia 84,50 N/mm 2 , skurczem przetwórczym wzdluznym 2,47%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,69~o oraz skurczem przetwórczym na grubosci 4,86%.
Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu polimerowego, wedlug wynalazku, w drugim przykladzie realizacji prowadzi sie tak, ze zmielone luski slonecznika przesiewa sie przez sito o wielkosci oczka wynoszacej 1,5 mrn, a nastepnie 70 czesci wagowych poli(kwasu 3-hydroksymaslowego-co-3- hydroksywalenanowego) (PHBV) i 30 czesci wagowych zmielonych lusek slonecznika o zróznicowanych wielkosciach czastek, których wymiary liniowe PL 443360 A1 8/13imeszcza sie w zakresie od 1 µm do 1500 µm, miesza sie w mieszalniku bebnowym w temperaturze pokojowej z predkoscia 30 obrotów na minute, po czym powstala mieszanine suszy sie przez 3 godziny w temperaturze 90°C.
Wysuszona nueszamne dozuje sie do leja zasypowego wytlaczarki jednoslimakowej. Podczas wytlaczania utrzymuje sie stala temperature glowicy wytlaczarskiej wynoszaca 170°C oraz stref grzejnych ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki wynoszace kolejno: 165°C, 160°C, 155°C. Wytlaczanie prowadzi sie przy stalej predkosci obwodowej slimaka ,vynoszacej 3 m/min. Uzyskane wytloczyny biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego granuluje sie.
Otrzymany biodegradowalny kompozyt polimerowy charakteryzuje sie modulem sprezystosci przy rozciaganiu 4437.85 MPa, twardoscia 112.3 N/111111 2 , skurczem przetwórczym wzdluznym 1,43%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2.00% oraz skurczem przetwórczym na gmbosci 1,00%. podczas gdy czysty PHBV charakteryzuje sie modulem sprezystosci przy rozc1agamu 2617,37 MPa. twardoscia 84,50 N/mm 2 , skurczem przetwórczym wzdluznym 2,47%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,69~o oraz skurczem przetwórczym na gmbosci 4,867o.
Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu polimerowego, wedlug wynalazku, w trzecim przykladzie realizacji prowadzi sie tak, ze zmielone luski slonecznika przesiewa sie przez sito o wielkosci oczka wynoszacej 1.5 mm, a nastepnie 55 czesci wagowych poli(kwasu 3-hydroksymaslowego-co-3- hydroksywalerianowego) (PHBY) i 45 czesci wagowych zmielonych lusek slonecznika o zróznicowanych wielkosciach czastek, których wymiary liniowe mieszcza sie w zakresie od 1 µm do 1500 µm, miesza sie w mieszalniku bebnowym w temperaturze pokojowej z predkoscia 23 obroty na minute, po czym powstala mieszanine suszy sie przez 3 godziny w temperaturze 90°C. Wysuszona mieszanine dozuje sie do leja zasypowego wytlaczarki jednoslimakowej. Podczas wytlaczania utrzymuje sie stala temperature glowicy wytlaczarskiej wynoszaca 175°C oraz stref grzejnych ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki wynoszace PL 443360 A1 9/13kolejno: 170°C, 165°C, 160°C. Wytlaczanie prowadzi sie przy stalej predkosci obwodowej slimaka wynoszacej 4 m/min. Uzyskane wytloczyny biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego granuluje sie. Otrzymany biodegradowalny kompozyt polimerowy charakteryzuje sie modulem sprezystosci przy rozciagam u 4545.55 MPa, twardoscia I O I .7 Nlmm 2 • skurczem przetwórczym wzdluznym I, 11 %, skurczem przetwórczym poprzecznym l, 71 % oraz skurczem przetwórczym na grnbosci 0,76%. podczas gdy czysty PHBV charakteryzuje sie modulem sprezystosci przy rozc1agarnu 2617,37 MPa, twardoscia 84,50 N/mm 2 , skurczem przetwórczym wzdluznym 2,47%, skurczem przetwórczym poprzecznym 2,69~o oraz skurczem przetwórczym na grubosci 4,86%.
PL 443360 A1 /13Zastrzezenia patentowe 1. Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny zawierajacy napelniacz w postaci zmielonych lusek slonecznika oraz osnowe z tworzywa polimerowego. znamienny tym, ze Jego osnowa jest w postaci poli(kwasu 1- hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego ), a JeJ zawartosc w biokompozycic wynosi od 55 do 85 czesci wagowych, zas zmielone luski slonecznika maja wielkosc czastek wynoszaca od 1 µm do 1500 µm, a ich zawartosc w biokompozycie wynosi od 15 do 45 czesci wagowych. 2. Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu tennoplastycznego. okreslonego w zastrz. I. znamienny tym, ze miesza sie od 55 do 85 czesci wagowych poli(kwasu 3 -hydroksymaslowy-co-3- hydroksywalerianowy) oraz od 15 do 45 czesci wagowych napelniacza w postaci zmielonych lusek slonecznika o wielkosci czastek wynoszacej od 1 µm do 1500 µm. a nastepnie mieszanine suszy sie w temperaturze co najwyzej 90°C, po czym mieszanine podaje sie do wytlaczarki slimakowej i wytlacza sie ja, a nastepnie wytloczyny granuluje sie. 3. Sposób wedlug zastrz. 2. znamienny tym, ze poli(kwas 3- hydroksymaslowy-co-3-hydroksywalerianowy) oraz zmielone luski slonecznika miesza sie w mieszalniku bebnowym. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze mieszalnik bebnowy stosuje sie o srednicy od 0,lm do 2m.
. Sposób wedlug zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, ze m1eszame poli(kwasu 3-hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego) ze zmielonymi luskami slonecznika, w mieszalniku bebnowym, prowadzi sie z predkoscia od 23 obrotów na minute do 3 7 obrotów na minute. 6. Sposób wedlug jednego z zastrz. od 2 do 5, znamienny tym, ze mieszanie poli(kwasu 3-hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego) ze zmielonymi luski slonecznika prowadzi sie w temperaturze pokojowej.
PL 443360 A1 11/137. Sposób wedlug jednego z zastrz. od 2 do 6, znamienny tym, ze mieszanine suszy sie przez 3 godziny w temperaturze 90°C. 8. Sposób wedlug jednego z zastrz. od 2 do 7, znamienne tym, ze zmielone luski slonecznika, przed znueszamem z poli(kwasem 3- hydroksymaslowym-co-3-hydroksywalerianowym ), przesiewa sie na sicie. 9. Sposób wedlug jednego z zastrz. od 2 do 8, znamienne tym, ze poli(kwas 3-hydroksymaslowy-co-3-hydroksywalerianowy) stosuje sie w formie proszku o gestosci 1250 kg/cm 3 oraz temperaturze mieknienia wedlug Vicata 166°C.
. Sposób wedlug jednego z zastrz. od 2 do 9, znamienny tym, ze do wytlaczania mieszaniny stosuje sie wytlaczarke jednoslimakowa. 11. Sposób wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze w wytlaczarce jednoslimakowej stosuje sie temperature glowicy wytlaczarskiej od 165°C do 175°C oraz temperature stref grzejnych ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki od 150°C do 170°C. 12. Sposób wedlug zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, ze w wytlaczarce jednoslimakowej wytlaczanie prowadzi sie z predkoscia obwodowa slimaka od 2 m/min. do 4 m/min.
PL 443360 A1 12/13aL Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr, poczt, 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ teL: (+48) 22 579 OS 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov,pl I www,uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P,--1---1-3360 Klasyfikacja zgloszenia: C08L 67/0--1-, C08K 9/00, B29C --1-8/00. B29C 70/58 Podklasy w których prmrndzono poszukiwania: C08L C08K B29C Bazy komputerowe w których prowadzono poszukiwania: EPODOC, WPL bazy UPRP, Esp(Cl!Cenet. lntemet (Google) K:itegoria Dokumenty - z podana identyfikacja Odniesienie do dokumentu zastrz, A PL4'.W 7 85 Al (POLITECHNIKA POZNANSKA Poznan. PL) 01-08-2022 1-12 zastrzezenia patentm,e A W, Fracz. G. Janowski,. "SELECTED PROPERTIES OF BIOC01'-.1POSITES ON 1-12 THE BASIS OF PHBV WITH CELLULOSE FILLERS .. , ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ 298, Mechanika z. 90 (4/18), paldziernik- grndzien 2018. s, 4--1-1-452.
A PL/EP2780256 T3 (SPC Sunllo\\ er Plastic Compound GmbH, Garrel, DE) 31-08- 1-12 2017 A M, Barczewski i inni_ .. Mechanical Properties. Microstrncture and Surface Quality 1-12 of Polypropylene Green Cornposites as a Function of Sunflm,er Husk Waste Filler Particlc Size and ContcnC, Journal of Renrn ablc Materials, 2021. ml. 9. m 5. str. --1-1-853 ? Dalszy ciag wykam dokurnentó" na nastepnej stronie A- do.b..umcnt o.b..rcslaJac: ogólny 1:itan tcclmih.i, h.tóry me Jest uwaL.any za pusiada1ac: szczególne Ziraczcmc, E -dok11111cnt stano,.\iac: \.\c·1:csnicjs'f.C /.;;.lo~;:cnic lt1b palclll, ale opubliko\\an: ,., lub pn dacie /.glos-1:cnia.
I" - clok11mcnt. ktciry mo7c poclcl;iw;ic ,y v,·;i,tplh:vo.sc 7.nstrzcgnnc picnYS7Cnst,:vo(-,:rn). h1b pr7:-,/t0cz011:v ,v celu ust;ilcnin clnty p11hlil-::ncji inllC§!O C~'t0wm1cg0 cfokmncnt11 lub 7 innego S7Cze_góh1ego powoch1 O - dokument odnosz., 1cv sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wvstawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opub!JJ..011 an, pued data zgloszenia, ale pózmeJ mz zastrzegana data p1ern szeilstwa, I dok.ument póz1tic_1sz:. opubhk.ov\·any po dacie zgloszcma lub w dacie p1en\ szcnstwa 11tieb~dac: \\ l"-01tllikcie ze .zgloszc1tiem. ale C) LO\\ ,.u1: w celu zrozumienia ·1.;1sacl lub teorii lci:ac: eh u poclsla\.\ ,.v~ nala,--J„u, X - dokument o S7Czcgóln:vm znnc7.cniu; znstf7.c,gm1~· \Yyn;ifa7ck nic mo7.c byc uw;i7.nnv 7rl 110,:v~- hib nic mo7c b~-c 11w;i7.nn~- z;i posi;idn_hc:v po7iom ,:v~·n;ibzc7.y. jc7.cli ten dokument brany _jest pod nw;ige smnodzielnie.
Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzeganv wynalazek nie moze byc uwazany za posiada1acv poziom "ynalazcZ\, jezeli ten dokument zostanie pol4czom z Jedm m lub lu!J..oma tego typu dokumentamL a tak1e potaczeme bedz1e ocz) w1ste dla zna we,, & - dol"-ument nalezacy do tej samej rodzrny patentuwc_i.
Sprawozdanie wykonali-a: Marzena Ulanowska Ekspert Data: 23.02.2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 30.12.2022r.
Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego PL 443360 A1 13/13

Claims (12)

Zastrzezenia patentowe
1. Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny zawierajacy napelniacz w postaci zmielonych lusek slonecznika oraz osnowe z tworzywa polimerowego. znamienny tym, ze Jego osnowa jest w postaci poli(kwasu 1- hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego ), a JeJ zawartosc w biokompozycic wynosi od 55 do 85 czesci wagowych, zas zmielone luski slonecznika maja wielkosc czastek wynoszaca od 1 µm do 1500 µm, a ich zawartosc w biokompozycie wynosi od 15 do 45 czesci wagowych.
2. Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu tennoplastycznego. okreslonego w zastrz. I. znamienny tym, ze miesza sie od 55 do 85 czesci wagowych poli(kwasu 3 -hydroksymaslowy-co-3- hydroksywalerianowy) oraz od 15 do 45 czesci wagowych napelniacza w postaci zmielonych lusek slonecznika o wielkosci czastek wynoszacej od 1 µm do 1500 µm. a nastepnie mieszanine suszy sie w temperaturze co najwyzej 90°C, po czym mieszanine podaje sie do wytlaczarki slimakowej i wytlacza sie ja, a nastepnie wytloczyny granuluje sie.
3. Sposób wedlug zastrz. 2. znamienny tym, ze poli(kwas 3- hydroksymaslowy-co-3-hydroksywalerianowy) oraz zmielone luski slonecznika miesza sie w mieszalniku bebnowym.
4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze mieszalnik bebnowy stosuje sie o srednicy od 0,lm do 2m.
5. Sposób wedlug zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, ze m1eszame poli(kwasu 3-hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego) ze zmielonymi luskami slonecznika, w mieszalniku bebnowym, prowadzi sie z predkoscia od 23 obrotów na minute do 3 7 obrotów na minute.
6. Sposób wedlug jednego z zastrz. od 2 do 5, znamienny tym, ze mieszanie poli(kwasu 3-hydroksymaslowego-co-3-hydroksywalerianowego) ze zmielonymi luski slonecznika prowadzi sie w temperaturze pokojowej.1/137.
Sposób wedlug jednego z zastrz. od 2 do 6, znamienny tym, ze mieszanine suszy sie przez 3 godziny w temperaturze 90°C.
8. Sposób wedlug jednego z zastrz. od 2 do 7, znamienne tym, ze zmielone luski slonecznika, przed znueszamem z poli(kwasem 3- hydroksymaslowym-co-3-hydroksywalerianowym ), przesiewa sie na sicie.
9. Sposób wedlug jednego z zastrz. od 2 do 8, znamienne tym, ze poli(kwas 3-hydroksymaslowy-co-3-hydroksywalerianowy) stosuje sie w formie proszku o gestosci 1250 kg/cm 3 oraz temperaturze mieknienia wedlug Vicata 166°C.
10. Sposób wedlug jednego z zastrz. od 2 do 9, znamienny tym, ze do wytlaczania mieszaniny stosuje sie wytlaczarke jednoslimakowa.
11. Sposób wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze w wytlaczarce jednoslimakowej stosuje sie temperature glowicy wytlaczarskiej od 165°C do 175°C oraz temperature stref grzejnych ukladu uplastyczniajacego wytlaczarki od 150°C do 170°C.
12. Sposób wedlug zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, ze w wytlaczarce jednoslimakowej wytlaczanie prowadzi sie z predkoscia obwodowa slimaka od 2 m/min. do 4 m/min.2/13aL Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr, poczt, 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ teL: (+48) 22 579ax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov,pl I www,uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P,--1---1-3360 Klasyfikacja zgloszenia: C08L 67/0--1-, C08K 9/00, B29C --1-8/00. B29C 70/58 Podklasy w których prmrndzono poszukiwania: C08L C08K B29C Bazy komputerowe w których prowadzono poszukiwania: EPODOC, WPL bazy UPRP, Esp(Cl!Cenet. lntemet (Google) K:itegoria Dokumenty - z podana identyfikacja Odniesienie do dokumentu zastrz, A PL4'.W 7 85 Al (POLITECHNIKA POZNANSKA Poznan. PL) 01-08-2022 1-12 zastrzezenia patentm,e A W, Fracz. G. Janowski,. "SELECTED PROPERTIES OF BIOC01'-.1POSITES ON 1-12 THE BASIS OF PHBV WITH CELLULOSE FILLERS .. , ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ 298, Mechanika z. 90 (4/18), paldziernik- grndzien 2018. s, 4--1-1-452. A PL/EP2780256 T3 (SPC Sunllo\\ er Plastic Compound GmbH, Garrel, DE) 31-08- 1-12 2017 A M, Barczewski i inni_ .. Mechanical Properties. Microstrncture and Surface Quality 1-12 of Polypropylene Green Cornposites as a Function of Sunflm,er Husk Waste Filler Particlc Size and ContcnC, Journal of Renrn ablc Materials, 2021. ml. 9. m 5. str. 5--1-1-853 ? Dalszy ciag wykam dokurnentó" na nastepnej stronie A- do.b..umcnt o.b..rcslaJac: ogólny 1:itan tcclmih.i, h.tóry me Jest uwaL.any za pusiada1ac: szczególne Ziraczcmc, E -dok11111cnt stano,.\iac: \.\c·1:csnicjs'f.C /.;;.lo~;:cnic lt1b palclll, ale opubliko\\an: ,., lub pn dacie /.glos-1:cnia. I" - clok11mcnt. ktciry mo7c poclcl;iw;ic ,y v,·;i,tplh:vo.sc 7.nstrzcgnnc picnYS7Cnst,:vo(-,:rn). h1b pr7:-,/t0cz011:v ,v celu ust;ilcnin clnty p11hlil-::ncji inllC§!O C~'t0wm1cg0 cfokmncnt11 lub 7 innego S7Cze_góh1ego powoch1 O - dokument odnosz., 1cv sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wvstawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opub!JJ..011 an, pued data zgloszenia, ale pózmeJ mz zastrzegana data p1ern szeilstwa, I dok.ument póz1tic_1sz:. opubhk.ov\·any po dacie zgloszcma lub w dacie p1en\ szcnstwa 11tieb~dac: \\ l"-01tllikcie ze .zgloszc1tiem. ale C) LO\\ ,.u1: w celu zrozumienia ·1.;1sacl lub teorii lci:ac: eh u poclsla\.\ ,.v~ nala,--J„u, X - dokument o S7Czcgóln:vm znnc7.cniu; znstf7.c,gm1~· \Yyn;ifa7ck nic mo7.c byc uw;i7.nnv 7rl 110,:v~- hib nic mo7c b~-c 11w;i7.nn~- z;i posi;idn_hc:v po7iom ,:v~·n;ibzc7.y. jc7.cli ten dokument brany _jest pod nw;ige smnodzielnie. Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzeganv wynalazek nie moze byc uwazany za posiada1acv poziom "ynalazcZ\, jezeli ten dokument zostanie pol4czom z Jedm m lub lu!J..oma tego typu dokumentamL a tak1e potaczeme bedz1e ocz) w1ste dla zna we,, & - dol"-ument nalezacy do tej samej rodzrny patentuwc_i. Sprawozdanie wykonali-a: Marzena Ulanowska Ekspert Data: 23.02.2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 30.12.2022r. Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego3/13
PL443360A 2022-12-30 2022-12-30 Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego PL246189B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL443360A PL246189B1 (pl) 2022-12-30 2022-12-30 Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL443360A PL246189B1 (pl) 2022-12-30 2022-12-30 Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL443360A1 true PL443360A1 (pl) 2024-07-01
PL246189B1 PL246189B1 (pl) 2024-12-16

Family

ID=91719439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL443360A PL246189B1 (pl) 2022-12-30 2022-12-30 Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL246189B1 (pl)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2780256T3 (pl) * 2011-11-14 2017-08-31 Spc Sunflower Plastic Compound Gmbh Biokompozyt i biotworzywo ze skórkami/łupinkami nasion słonecznika
PL436785A1 (pl) * 2021-01-27 2022-08-01 Politechnika Poznańska Filament kompozytowy na bazie polilaktydu do druku 3D metodą FDM oraz sposób jego wytwarzania

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2780256T3 (pl) * 2011-11-14 2017-08-31 Spc Sunflower Plastic Compound Gmbh Biokompozyt i biotworzywo ze skórkami/łupinkami nasion słonecznika
PL436785A1 (pl) * 2021-01-27 2022-08-01 Politechnika Poznańska Filament kompozytowy na bazie polilaktydu do druku 3D metodą FDM oraz sposób jego wytwarzania

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. BARCZEWSKI I INNI: "Journal of Renewable Materials, 2021, vol. 9, nr 5, str. 541-853,", „MECHANICAL PROPERTIES, MICROSTRUCTURE AND SURFACE QUALITY OF POLYPROPYLENE GREEN COMPOSITES AS A FUNCTION OF SUNFLOWER HUSK WASTE FILLER PARTICLE SIZE AND CONTENT" *
W. FRĄCZ, G. JANOWSKI,: "ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ 298, Mechanika z. 90 (4/18), październik-grudzień 2018, s. 441-452", "SELECTED PROPERTIES OF BIOCOMPOSITES ON THE BASIS OF PHBV WITH CELLULOSE FILLERS" *

Also Published As

Publication number Publication date
PL246189B1 (pl) 2024-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4572516B2 (ja) 樹脂組成物の製造方法
KR20240113617A (ko) 목재 펄프를 포함하는 셀룰로오스 합성물
Ayyanar et al. Development of biocomposites from Samanea Saman Fillers reinforced with PLA
Majewski et al. Evaluation of suitability of wheat bran as a natural filler in polymer processing
CA2790619A1 (en) Rigid biofiber thermoplastic composite and articles made therefrom
Ho et al. Enhancement of impact resistance of biodegradable polymer using bamboo charcoal particles
WO2011014085A2 (en) Fibre-reinforced cork-based composites
WO2015098803A1 (ja) 固化押出成形用分解性樹脂組成物、成形品、二次成形品、ダウンホールツール又は部材、及び炭化水素資源の回収方法
Kopitzky Poly (lactic acid)–poly (butylene succinate)–sugar beet pulp composites; part I: mechanics of composites with fine and coarse sugar beet pulp particles
Khemakhem et al. Composites based on (ethylene–propylene) copolymer and olive solid waste: Rheological, thermal, mechanical, and morphological behaviors
KR20210096363A (ko) 경도 및 강도가 우수한 폐플라스틱 재활용 성형물 제조방법
PL443360A1 (pl) Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
JP7706318B2 (ja) ポリ乳酸樹脂組成物
PL244883B1 (pl) Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
PL244800B1 (pl) Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny, sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego oraz jego zastosowanie do wielokrotnego przetwarzania
Awad et al. Improvement chemical, thermal, and mechanical properties of Polypropylene by using corn flour
PL239238B1 (pl) Biodegradowalna kompozycja polimerowa
Jikan et al. Melt flow and mechanical properties of polypropylene/recycled plaster of paris
PL247258B1 (pl) Sposób otrzymywania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
Bledzki et al. Influence of separation and processing systems on morphology and mechanical properties of hemp and wood fibre reinforced polypropylene composites
Kormin et al. Study of natural weathering exposure on properties of ldpe incorporated with sago starch
PL247288B1 (pl) Biodegradowalny kompozyt termoplastyczny oraz sposób wytwarzania biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
PL247889B1 (pl) Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
PL441128A1 (pl) Sposób wielokrotnego przetwarzania wyrobów z biodegradowalnego kompozytu termoplastycznego
Zaini et al. Application of oil palm wood flour as fillers in polypropylene