Наповнена полімерна композиція та виготовлені з неї пакувальні матеріали, що здатні до прискореної фотодеградації

1 Наповнена полімерна композиція на основі полюлефінів, прийнятного для навколишнього середовища мінерального наповнювача, диспергаторів та комплексу добавок, що прискорюють процес фотодеградацм 2 Композиція за п 1, яка відрізняється тим, що в полімерній матриці використовуються різні види полюлефінів (поліетилен, ЛІНІЙНИЙ поліетилен низької ЩІЛЬНОСТІ, поліпропілен, співполімери етилен-пропілену та співполімери етиленвшілацетату), частка яких складає 35-65 % за вагою 3 Композиція за П 1, яка відрізняється тим, що як прийнятний для навколишнього середовища мінеральний наповнювач використовується природний карбонат кальцію, в якому 90 % часток менші ніж 2 мікрони, загальна частка наповнювача складає 65-30 % за вагою 4 Композиція за П 1, яка відрізняється тим, що для покращення компаундування використовуються диспергатори на основі воску, частка диспергаторів складає 0,5-3 % 5 Композиція за П 1, яка відрізняється тим, що як прискорювач процесу фотодеградацм застосовується комплекс добавок, які можуть використовуватись при виробництві пакувальних матеріалів, контактуючих з їжею, мають доступну ціну та широко вживаються у масовому виробництві, при цьому до комплексу входять органічні (олеїнова, стеаринова кислоти і т п та їхні солі - стеарат кальцію, заліза і т п) та неорганічні (оксиди металів - оксид кальцію, дюксид титану і т п ) компоненти, загальна частка комплексу добавок складає 1-6 % за вагою, в тому числі органічних - 0,5-3 %, неорганічних - 0,5-3 % 6 Композиція за П 1, яка відрізняється тим, що водночас є пристосованою до трьох масових технологій виробництва пакувальних матеріалів лиття, екструзії (кругло- і плоско- щілинної) та формування 7 Композиція за П 1, яка відрізняється тим, що за рахунок доступних за ціною компонентів має конкурентну кінцеву собівартість 8 Пакувальні матеріали, які відрізняються тим, що виготовлені із композиції за п 1 та складаються із рукавної плівки товщиною 0,01-0,2 мм, плоскої плівки товщиною 0,06-0,25 мм, листа товщиною 0,2-2 мм, формувальних виробів з товщиною стінки від 0,15 мм, а також литтєвих виробів з товщиною стінок від 0,3 мм 9 Пакувальні матеріали за п 8, які відрізняються тим, що окрім прошарку, отриманого з композиції за п 1, можуть також мати як мінімум два ДОПОМІЖНІ прошарки з полюлефінів, з яких перший (внутрішній) є придатним для контакту з харчовими продуктами, а третій (ЗОВНІШНІЙ) Є придатним до процесів термозварювання та друкування 10 Пакувальні матеріали за п 8, які відрізняються тим, що підлягають прискореній фотодеградацм, яка підтверджується зниженням їх фізикомеханічних показників та зменшенням їх молекулярної ваги Винахід належить до області одержання наповнених полімерних композицій та пакувальних матеріалів з них, наприклад плівок та контейнерів, що здатні до прискореної фотодеградацм під впливом атмосферних ультрафіолетових (далі по тексту - УФ) променів Відомо, ЩО забруднення навколишнього середовища полімерними пакувальними матеріалами є досить серйозною екологічною проблемою Наприкінці двадцятого сторіччя світове виробництво пластиків складало 130 млн т на рік, з яких 4 1 % використовувався у виробництві пакувальних ма ю о (О 60225 теріалів (В А Фомин, В В Гузеев Биоразлагаемые ром Мічиганського Бютехнолопчного Інституту Р полимеры, состояние и перспективы использоваНараяном, яка, доречі, прийнята Комітетом 20 96 ния Пластические массы, 2001 №2, с 42-46) Інституту Стандартів ASTM у якості офіційної, слід Сьогодні рівень ВІДХОДІВ полімерної упаковки у розглядати чотири типи деградації полімерів Західній Європі складає 150 кг на людину на рік, у - бюдеградація, що ІНІЦІЮЄТЬСЯ мікроорганізСША - 280кг, а в Японії - вже 400кг і дедалі зросмами (бактеріями), тає щорічно на 5% (Г Власова Экологический - фотодеградація, що відбувається під вплиимидж упаковки Технологии переработки и упаковом УФ-променів, вки, 2002, №7) - деградація, що виникає під впливом окислювання, Поховання пластикових ВІДХОДІВ - це бомба замедленої дм їхня переробка у вигляді спалення - деградація, що відбувається у результаті гіта піролізу кардинально не поліпшують екологічне дролізу (R Narayan Degradable Materials Perspecстановище, а рециклізація потребує значних труtives, Issues and Opportunities CRC Press, 1990, дових та енергетичних витрат (Kammsky W Adv ASTM Standards help define and grow a new biodePolym Technol 1995, V 14, №4, p 337-344) Можgradable plastics industry ASTM Standardization ливим вирішенням проблеми полімерного сміття є News, December 1999, pp 36-42) розробка таких полімерів, які могли б у контрольоОкремі винахідники пропонують розділяти ваний проміжок часу самостійно деградувати до бюдеградацію на повну, в результаті якої компоекологічно прийнятливих матеріалів зиція повністю розкладається на вуглекислий газ та воду, а також часткову (у наповнених компоОчевидно найбільш екологічно перспективнизиціях), в результаті якої природний полімер, нами є полімери, що зовсім не вміщують крупнотоприклад крохмаль, швидко деструктує, а синтенажні синтетичні матеріали Однак виробництво тичний не піддається повній біодеградації (Патент таких полімерних композицій не набуло масового 5258422, США, МПКС08КЗ/00, on 11 02 1993) характеру Подібні полімери або значно програють за ціною традиційним пластикам, наприклад Згідно З затвердженими тестами ASTM D20 96 поліефіри пдроксікарбонових кислот, або не мадля встановлення деградації полімеру треба проють достатніх фізико-механічних властивостей, стежити зміни його фізико-механічних та ХІМІЧНИХ наприклад композиції на основі крохмалю, целювластивостей Процес деградації завжди лози і т п Ці суттєві недоліки поки не дозволяють підтверджується зниженням механічних якостей згаданим матеріалам замінити промислові синтекомпозицій - зниженням показників МІЦНОСТІ на тичні полімери скажімо у пакувальному вироброзрив та здовженні при розриві, а також ництві (Mod Plast Int 1996, У 26,№ 3, р 86) погіршенням ХІМІЧНИХ властивостей - зменшенням молекулярної ваги (ASTM Standards help define Найбільш реальним способом зменшення неand grow a new biodegradable plastics industry гативного впливу пластиків на навколишнє сереASTM Standardization News, December 1999, pp довище при одночасному збереженні їх масового 36-42) Таким чином, кількісна оцінка процесу фовиробництва є використання полімерних композитодеградацм полімерних композицій згідно ASTM цій, в яких частка синтетичних полімерів максимаD20 96 повинна складатись з аналізу динаміки льно зменшена за рахунок прийнятливих для назниження показників фізико-механічних властивовколишнього середовища наповнювачів Такими стей та молекулярної ваги А процес прискорення наповнювачами є поширені неорганічні мінеральні фотодеградацм, що ІНІЦІЮЄТЬСЯ ВІДПОВІДНИМИ доматеріали - карбонат кальцію, силікат кальцію, бавками, буде характеризуватися підвищеною слюда, тальк і т п Окрім безпосередньо зменшендинамікою зниження цих показників ня частки синтетичних полімерів наповнення полімерних композицій має ще один важливий здобуПри виготовленні пакувальних матеріалів, що ток - воно прискорює деградацію полімеру (MRC здатні до прискореної деградації, помічається певPolymers Technical Group Report Fillers, reinforceний конфлікт між екологічними та технологічноments Winter 2000, p 2) комерційними вимогами Наприклад для прискореної фотодеградацм полімерної упаковки неЗгідно З офіційно прийнятими тлумаченнями обхідне максимальне поглинання УФ-променів, які Комітету 20 96 з деградованих пластиків Інституту в свою чергу значно погіршують якість продукту, Стандартів ASTM, які повністю гармонізовані зі що захищається цією упаковкою Тому для виробстандартами ISO, CEN DIN, під деградацією пласництва пакувальних матеріалів, здатних до дегратиків розуміється "значні зміни у їх ХІМІЧНІЙ струкдації, надзвичайно важливо знайти баланс між їх турі під тиском навколишнього середовища, у рекомерційними та екологічними властивостями Ці зультаті чого у певний проміжок часу погіршуються властивості характеризуються з одного боку їхні ВІДПОВІДНІ властивості" (ASTM Standards help терміном придатності захищаємого упаковкою define and grow a new biodegradable plastics продукту, а з другого -терміном подальшої деграindustry ASTM Standardization News, December дації вже використаної упаковки Ідеальною є си1999, pp 36-42) Зміна хімічної структури полімеру туація, коли пакувальний матеріал витримує всі у процесі деградації супроводжується значним необхідні технологічні вимоги тільки на період погіршенням його фізико-механічних та ХІМІЧНИХ зберігання продукту (згідно з ДСТУ, ГОСТами чи якостей Така зміна зумовлена реакцією деструкції ТУ), а потім починає швидко деградувати та структурування (зшивання) макромолекул Імовірний шлях в досягненні такого балансу поляполімеру (И Фойгт Стабилизация синтетических гає у виробництві багатошарових пакувальних полимеров против действия света и тепла Химия матеріалів, в яких різні прошарки відповідали б за 1972, с 9-Ю] окремі певні функції Наприклад у трьохшаровій За класифікацією, запропонованою професо 60225 ПЛІВЦІ перший та третій прошарки можуть зицій та пакувальних матеріалів з них є те, що відповідати за комерційні та технологічні якості процес їх фотодеградацм не активізован Це пояс(придатність до контакту з їжею, до термозварюнюється відсутністю у композиціїагентів, що такий вання та друкування), а другий (середній) - за процес прискорюють екологічні Для підвищення екологічної безпечності Ближче до цього технічного завдання наблитаких пакувальних матеріалів в подальшому незились наступні наповнені композиції та виготовобхідно максимально зменшувати товщину та вагу лені з них пакувальні матеріали першого та третього прошарків, та навпаки максиВідома композиція (Патент 4156666, США, мально збільшувати товщину та вагу другого проМПК C08L91/00, оп 29 05 1979), яка наповнена шарку неорганічним мінералом - карбонатом кальцію, сульфатом чи фосфатом кальцію (10-60% ваги), а ВІДОМІ різні полімерні композиції та виготовле90-40% ваги складає полюлефін, який в свою черні з них пакувальні матеріали, які вміщують значну гу складається з двох частин 50% гомополімеру частку мінеральних наповнювачей, що прийнятлита 50% різних сополімерів (етілен-пропілену, ві для навколишнього середовища полівшілацетату і т п) Для прискорення деграКомпозиція (Патент 6203893, США, МПК В32В дації в композицію вводяться органічні добавки 27/08, В32В 7/00, C08L 53/00, С08К 3/18, С08 (0,2%-10% за вагою) у вигляді жирних (лауринової, КЗ/34, оп 20 03 2001) включає поліпропілен (40-70 стеаринової, олеїнової і т п) кислот чи жирних вагових частин), поліетилен (5-20), а також неор(олеїнових, леонелінових і т п ) спиртів Отримані ганічний наповнювач - карбонат кальцію, силікат композиції використовуються для виробництва кальцію, тальк чи слюду (10-60) 3 цієї композиції пакувальних листів, плівок та видувних виробів виготовляються ламіновані пакувальні матеріали товщиною від 0,05мм Вироблені згідно з патентом Завдяки використанню наповнювачів отримані за пакувальні матеріали підлягають деградації Так патентом зразки упаковок характеризуються вивидувна пляшка, що знаходиться під сонячними щими показниками твердості та каркасності ніж променями протягом шести МІСЯЦІВ може легко аналогічні традиційні пакувальні матеріали розкришитися прямо у руці Відома композиція (Патент 1191231, Китай, МПК C08L 23/12, C08J5/18, оп 26 08 1998), що Відома композиція (Заявка 20000730050, містить поліпропілен (20-30 вагових частин), поліСША, МПК A61F13/15, A61F13/20, оп етилен (20-30), наповнювач у вигляді карбонату 14 06 2001), до якої окрім полюлефінів та не менш кальцію (60-40) Для покращення процесу виготовніж 15% (за вагою) наповнювача, сухого карбонату лення композицій додається компаундуючий агент кальцію з дисперсністю частиць 1-10 мікрон, надта адгезивна добавка Розроблена композиція ходить також прискорювач розкладу - карбоксілат повністю прийнятна для формування пакувальних заліза або церію за ваговою частиною 0,1-3% виробів (площа листа 600*650мм, товщина - 0,3Композиція прийнятлива для виробництва 5мм, максимальна глибина-80-90мм) фотодеградуємих одноразових пакувальних виробів У ВІДОМІЙ композиції (Патент 1172059, Китай, МПК B65D 65/00, C08L 23/12, оп 04 02 1998) вагоВідома композиція (Патент 9506136, П Корея, ва частка наповнювача (карбонату кальцію) може МПК C08L23/00, C08L77/00, C08L25/04, досягати 90% за вагою До композиції також моС08К13/00, С08КЗ/02, оп 06 091995), яка має жуть додаватися не менш ніж 10% полюлефінів властивості деградації та вміщує 20-70% за вагою поліетілену, поліпропілену та сополімеру етіленсинтетичний матеріал (поліетилен, поліпропілен, вшілацетату, а також агенти для компаундування поліамід, чи полістирол), 15-75% наповнювача (ізопропіл триолеоїл титанат або хлорований па(тальк, крохмаль, карбонат кальцію, слюда, каолін рафін) Ця композиція може застосовуватись для і т п ), 1-5% воску та 0,001-0,5% декомпозиційної виробництва пакувальних плівок методом екстдобавки бутилдітоікарбамату заліза, цинку, нікелю рузії або магнію Відома композиція, що містить полюлефін та Відома композиція (Заявка 2247681, Великомінеральний наповнювач у вигляді карбонату британія, МПК С08КЗ/00, С08К5/00, оп кальцію, силікату магнію чи слюди з часткою 30%11 031992), до якої належить поліетилен або 90% за вагою Частіше на практиці використополіпропілен (не менш ніж 50% за вагою), наповвується композиція, в якій частка карбонату нювач у вигляді карбонату кальцію (30%) та кальцію є 55% а частка полюлефінів - 45% 3 цієї амінова світлова добавка (10-20%) 3 композиції композиції виготовляється пакувальний контейнер виробляється плівка, що використовується у (Світовий патент 0226567, МПК B65D, оп сільському господарстві або на виробництві 04 04 2002), який може мати декілька прошарків сміттєвих пакетів товщиною 0,05мм Плівка здатна (бар'єрний прошарок для поглинання УФ-променів до фотодеградацм, що підтверджується даними і кисню та прошарок для термозварювання) Товзниження показнику МІЦНОСТІ на розрив (з щина стінок контейнера складає 0,04 - 0,08мм 19,61МРа до 9,10МРа через 70 днів), та показнику здовження при розриві (з 370% до 22% через 70 Як випливає із технічної суті наведених паднів) тентів технічна задача максимального наповнення полімерних композицій прийнятливими для навкоВідома композиція (Патент 3454510, США, лишнього середовища мінеральними наповнюваМПК C08F29/02, A01G7/00, оп 08 071969), з якої чами була виконана вдало Частка таких наповнювиготовляються сільськогосподарські плівки, що у вачів складає не менш 30% за вагою, а в окремих процесі деградації перетворюються у порошок У випадках наближається до 90% якості наповнювачей окрім карбонату кальцію також використовуються сільськогосподарські добОднак суттєвим недоліком наведених компо 60225 8 рива (суперфосфат, нітрат амонію, хлорид калію) нювачем на 40%-65% за вагою і має в своєму частка яких складає 10-20% Пакувальний лист складі диспергатори та комплекс органічних та товщиною 0,7мм, виготовлений із композиції з чанеорганічних добавок, прискорюючих процес фосткою карбонату кальцію (40% за вагою), тодеградацм поліетилену високої ЩІЛЬНОСТІ (57,5%), та агенту Також технічною задачею є вироблення з цієї деградації - стеаринової кислоти (2,5%) вже через композиції пакувальних матеріалів, яким буде за20 днів стає крихким безпечене масове споживання До складу таких виробів входять плоска плівка товщиною 0,08Найбільш близьким до винаходу за технічною 0,2мм, лист 0,25-2мм, одноразовий стаканчик суттю та очікуваним технічним результатом аналооб'ємом 180мл, з товщиною стінки 0,2 мм, рукавна гом, є композиція з якої методом екструзії вигоплівка з товщиною до 0,1мм, литтєвий контейнер товляються пакувальні плівки від 25 до 200 мікрон об'ємом 125мл з товщиною стінки 0,4мм Для кон(Патент 5565503, США, МПК С08К 003/00, C08J такту з їжею, а також для цілей термозварювання 007/12, оп 15 101995) До складу композиції вхота друкування виготовлені пакувальні матеріали дять термопластичний полюлефін (50-60% за повинні доповнюватись не менш ніж двома провагою), наповнювач - карбонат кальцію з розміром шарками з полюлефінів Процес фотодеградацм часток 1-10 мікрон (40-50%), олеїнова чи стеаривиготовлених пакувальних матеріалів повинен нова кислота (1%) та прискорювач процесу деграпідтверджуватись експериментально дації - карбоксілат того чи іншого металу - церію, нікелю, магнію, кобальту, заліза Вироблені плівки Полімерні матриці, згідно з технічною задарозкладаються як під впливом УФ-променів так і чею, готуються на основі поліетилену (РЕ), ЛІНІЙНОпід впливом підвищеної атмосферної температури ГО поліетілену низької плотності (LLDPE), поліпро(більш ніж 37°С) Термін фотодеградацм в залежпілену (РР), сополімерів етілен-пропілену (РР-со ності від складу композиції складає від одного Random copolymer) та сополімерів етилентижня до 6 МІСЯЦІВ, що підтверджується динамікою вшілацетату (EVA) зменшення молекулярної ваги У якості агентів фотодеградацм додаються матеріали, що не є шкідливими для виробництва Суттєвим недоліком наведених композицій, в харчової упаковки Також вони повинні мати достому числі композицм-аналогу, є те що переважна тупні ціни, для того щоб кінцева композиція була більшість використаних в них агентів фотодеграконкурентноздатною на масовому ринку Таким дацм виготовлені із металів, які у багатьох країнах критеріям, згідно з винаходом, відповідає комсвіту взагалі заборонені при виробництві харчових плекс добавок фотодеградацм, який одночасно пакувальних виробів (церій, цинк, нікель, хром, складається з органічних та неорганічних компокадмій і т п) Окрім того, розглянуті добавки, нанентів До складу органічних агентів входять жирні приклад амінові прискорювачі, бутилдітюкарбамакислоти (стеаринова, олеїнова і т п) та їх солі ти та карбоксілати металів значно підвищують (стеарат кальцію, стеарат заліза і т п ), а до неорсобівартість виготовлених компаундів, чим переганічних - оксиди металів (дюксид титану, оксид шкоджають їх використанню у масовому виробникальцію і т п ) Ці добавки є досить поширеними у цтві масовому виробництві та мають доступну ціну Так Також усі наведені композиції, як правило, наприклад, ціна 1т стеаринової кислоти складає пристосовані лише до якоїсь однієї технології виприблизно 800 доларів США, а дюксиду титану робництва полімерної упаковки 1000 доларів США Жирні кислоти та їх солі, окрім -тільки екструзія (Патенти 4156666, 3454510, ефекту фотодеградацм, водночас діють як диспер5565503, США, Патент 1172059, Китай, Заявка гатори, значно покращуючи процес компаундуван2247681, Великобританія), ня Щодо дюксиду титану, який широко використо-тільки формування (1191231, Китай, Заявка вується як білий барвник, є поглиначем УФ20000730050, США), тоді як, на думку заявників, променів, і не вважається розповсюдженим агендоцільно розглядати можливість виготовлення том фотодеградацм полюлефінів, то у наповнених композиції, що пристосована не менш ніж до трьох композиціях його дія прямо протилежна - він потехнологій масового виробництва пакувальних чинає вести себе як сенсибілізатор фотоокислюматеріалів лиття, екструзії (круго-, плосковання (И Фойгт Стабилизация синтетических пощілинної) та формування лимеров против действия света и тепла Химия, Окрім того, в розглянутих винаходах не має 1972, с 156) достатніх підтверджень щодо протікання в пакувальних матеріалах процесу фотодеградацм В Поставлена технічна задача досягається за згаданих патентах та заявках є посилання або рахунок використання полімерів, що мають тільки на фізико-механічні показники, або тільки на ЩІЛЬНІСТЬ - 0 70-0 97г/см3 згідно ASTMD 1505, попоказники молекулярної ваги Однак, згідно з казник текучості розплаву - 0,2-15 г/10 хв згідно прийнятими стандартами (зокрема ASTM D20 96) ISO 1133, МІЦНІСТЬ на розрив 5-36 МПа (ASTMD процес фотодеградацм повинен підтверджуватись 638), відносне здовження при розриві - від 10% одночасно і зниженням фізико-механічних показзгідно ISO 527, точку розм'якшення по Віка 45ників і зменшенням молекулярної ваги 100°С (ASTMD 1525), ударну в'язкість по Ізоду 3-6 Кдж/м2 згідно ISO 180/1 А, твердість по Роквеллу В основу винаходу поставлена технічна зада40-100 згідно ISO 2039/2), та загальну молекулярча виготовлення нової полімерної композиції з ну масу 70000 - 250000 Найбільш прийнятливими полюлефінами, пристосованими ВІДПОВІДНО ДО полюлефінами є поліетилен низької плотності трьох технологій виробництва пакувальних маLDPE 10204003 виробництва Новополоцького теріалів (лиття, круго-, плоско-щілинної екструзії та хімкомбінату (ГОСТ 16337-77, плотність 0 923г/см3, формування), яка наповнена мінеральним напов 60225 10 49% карбонату кальцію (OMYA carb-1TKA) та 1% диспергуючої добавки, які додають в екструдер для гранулювання Отримані гранули використовують для виготовлення методом лиття (на термопластавтоматі виробництва Швейцарії) пакувального контейнеру для харчової промисловості (висота - 73мм, діаметр - 75мм, середня товщина стінки 0,4мм) Режим температур у термопластавтоматі - 190-230°С Приклад 2 Поліпропілен (Tipplen H649FH) - 55,5%, карбонат кальцію (OMYA carb-1TKA) - 42% та диспергуюча добавка - 2,5% компаундуються та гранулюються 3 гранул на плоскощілинному екструдері PFEC отримують одношаровий лист для формування товщиною 0,85мм Температура плоскощілинної екструзії - до 207°С Задля досягнення технічної задачи у якості мінерального наповнювача використовується приПриклад З родний карбонат кальцію (мікрокальціт або крейСополімер етілен-пропілену (рандом - Tipplen да) Частка вологості мінералу не повинна переR-451F) - 33,2%, карбонат кальцію (OMYA carbвищувати 0,3%, зміст домішок - не більш ніж 1,5%, 1ТКА) - 60%, диспергуюча добавка - 2,5%, стеачастка речовин, нерозчинних у соляній кислоті не рат кальцію - 1,5%, дюксид титану - 2,5% та кобільша ніж 1%, дисперсність часток - 90% менші льоровий барвник 0,3% компаундуються та грану3 ніж 2 мікрони, плотність - 2,7г/см люються 3 гранул на плоскощілинному екструдері PFEC отримують одношаровий лист для формуНайбільш прийнятливими є марки виробництвання товщиною 0,85мм Температура ва OMYA, наприклад OMYA carb-1TKA (плотність плоскощілинної екструзії - до 207°С 2,7г/см3, частка СаСО3 -98%, білизна - 95%, дисперсність - 97% менші ніж 2мкм, середній розмір Приклад 4 частиць - 1 , 9 мкм) З листа прикладу №2 на формувальній машині RXC виготовляється стаканчик одноразового виУ якості диспергатору використовується віск, користання (об'єм - 180мл, висота - 83мм , наприклад виробництва Clanant марок Licowax діаметр - 65мм, середня товщина стінки - 0,2мм) РЕ520, РР230 (0,5%-3% за вагою) Температура підігріву листа при термоформуванні Особлива увага для досягнення поставленої -140-170°С технічної задачі приділяється комплексу органічних та неорганічних добавок фотодеградацм Приклад 5 У якості органічних добавок використовують жирні З листа прикладу №3 на формувальній машині кислоти (олеїнову, стеаршову і т п) та їхні солі RXC виготовляється стаканчик одноразового ви(стеарат заліза, кальцію та т п ), наприклад, стеакористання (об'єм - 180мл, висота - 83мм, рат кальцію виробництва хімзаводу "Зоря" згідно діаметр - 65мм, середня товщина стінки - 0,2мм) ТУ 6-22-05800165-722-93 - 0,5%-3% за вагою У Температура підігріву листа при термоформуванні якості неорганічних агентів - оксиди металів -140-170°С (кальцію, титану тат п ), наприклад, дюксид титану Приклад 6 виробництва DuPont або ДАК "Титан" марки Р-03 В композиції змішують сополімер етілензгідно ГОСТ 9808-84 - 0,5%-3% за вагою пропілену Tipplen R-451F - 47%, карбонат кальцію (OMYA carb-1TKA) - 49%, диспергуючу добавку Усі марки полюлефінів, диспергаторів та при2,5% та прискорювач деградації (стеарат кальцію) скорюючих фотодеградацію добавок, згідно з тех- 1,5%, які додають в екструдер для гранулюваннічною задачею винаходу, можуть бути використаня Отримані гранули використовують для виготоні при виробництві пакувальних матеріалів, влення середнього прошарку у трьохшаровій ПЛІВконтактуючих з їжею, мають доступну ціну та приЦІ на екструдері з обертаючуюся кругощілинною стосовані до масового виробництва головкою Bielloni (Італія) Товщина наповненого Технологія виготовлення наповнених прошарку складає 0,056мм Внутрішній та полімерних композицій наступна Підготовлені ЗОВНІШНІЙ прошарки з товщиною по 0,017мм кожполюлефіни, наповнювач, диспергатори та агенти ний виготовляються із харчового поліетилену фотодеградацм містять у двохшнековому екструнизької плотності (LDPE 1024003 виробництва дері Berstorff (Німеччина) та при температурі 150Новополоцького хімкомбінату) Загальна товщина 220°С проводять змішування При цьому соекструдованої трьохшарової плівки - 0,09мм інгредієнти змішують не менш ніж одну годину і Режим температур при соекструзм - 210-220°С центрифугують до отримання постійної густини розчину Отримані з наперед заданими характериПриклад 7 стиками компаунди є пристосованими для викориВ композиції змішують сополімер етиленстання на трьох типах обладнання з виробництва вшілацетату Севілен 40%, карбонат кальцію упаковки - термопластавтоматах, круго- і плоско(OMYA carb-1TKA)-58% та диспергуючу добавку щілинних екструдерах та формувальних машинах 2%, які додаються в екструдер для гранулювання Отримані гранули використовують для виготовПриклад 1 лення середнього прошарку у трьохшаровій ПЛІВЦІ В композиції змішують 50% (зараз і далі по тена екструдері Bielloni Товщина наповненого проксту - за вагою) поліпропілену (Tipplen H649FH), ПТР 0,Зг/10 хв , відносне здовження при розтягуванні - 500%), поліпропілен марки Tipplen H649FH виробництва TVK (ПТР - 2,5г/10 хв згідно ISO 1133, здовження при розтягуванні - 10% згідно 2 ISO 527, ударна в'язкість по Ізоду 6 Кдж/м згідно ISO 180/1 А, твердість по Роквеллу - 67 згідно ISO 2039/2), сополімер етілен-пропілену (рандом) марки Tipplen R451F виробництва TVK (ПТР - 6,5г/10 хв згідно ISO 1133, здовження при розтягуванні 12,5% згідно ISO 527, ударна в'язкість по Ізоду 6 2 Кдж/м згідно ISO 180/1 А, твердість по Роквеллу 67 згідно ISO 2039/2), сополімер етіленвшілацетату марки Севілен виробництва ЗАТ "Севілен" (ТУ 6-05-1636-97, частка вінілацетату 7-30%, ПТР - 1-6г/10 хв , здовження при розтягуванні-600%) 12 11 60225 шарку складає 0,056мм Внутрішній та ЗОВНІШНІЙ згідно ASTM D 638 (одиниця виміру - МПа), або прошарки з товщиною по 0,017мм кожний виготовзгідно ISO 527 та ГОСТ 11262-80 (одиниця виміру ляються із харчового поліетилену низької плот- Н/мм2), відносне здовження при розриві - згідно ності (LDPE 1024003 виробництва Новополоцького ASTM D 638 (ISO 527, ГОСТ 11262-80), одиниця хімкомбінату) Загальна товщина соекструдованої виміру- % трьохшарової плівки - 0,09мм Режим температур Молекулярна вага встановлюється за допомопри соекструзм - 200-205°С гою віскозіметру ВПК-2 (розчин у декаліні, температура - 135°С), та розраховується за формулою Задля підтвердження протікання процесу фоМар ка- Ку н а-Ху в і н ка тодеградацм вироблені пакувальні матеріали спочатку піддають УФ-опромінюванню, а потім встановлюють зміну їх фізико-механічних та ХІМІЧНИХ де К та а - константи для ВІДПОВІДНИХ властивостей полімерів (Ю С Липатов Справочник по химии Для УФ-опромінювання використовується приполимеров Киев, 1971, с 535) бор світлотеплового старіння полімерних маУсі показники обчислюються для двох зразків теріалів СТСП-2 з ртутно-кварцевою лампою ПРКпакувальних матеріалів до УФ-опромінювання 2 (стовпчик 1) та після нього (стовпчик 2) - див Час тримання у приборі старіння складає 70 Табл 1 Ступінь фотодеградацм (старіння) годин, що дорівнює 80-90 дням природного атмовимірюється у відсотках та розраховується за сферного старіння формулою Для встановлення фізико-механічних показСтупінь фотодеградацм = 1 - показник стоників використовується розривна машина Instron впчику 2/показник стовпчику 1 (Великобританія) МІЦНІСТЬ на розрив вимірюється Таблиця 1 Показники МІЦНОСТІ на розрив, Мпа, відносного здовження при розриві, % та молекулярної ваги до і після опромінення УФ-променями, ступінь фотодеградацм, % 1 2 1 2 1 2 Пакувальний МІЦНІСТЬ Ступінь фотоде- Здовження Ступінь фотодеСтупінь фотодеМолекулярна матеріал градацм, % градацм, % градацм, % на розпри розриві, вага рив, МПа % Лист (при102 32 19 41% 47 32 32% 60020 42% клад №2) 600 Лист (при13 3,6 72% 160 20 88% 59810 14100 76% клад №3) Стакан (при103 32 18 44% 45 32 29% 59660 42% клад №4) 630 Стакан (при12 3,5 71% 158 17 89% 59440 9160 85% клад №5) 3-шарова плівка (при12 3,2 73% 117 34 71% 42600 13600 68% клад №6) Середнє за 60% 62% 63% виборною Як бачимо з таблиці 1 у пакувальних матеріалах відбувається процес фотодеградацм Середня ступінь фотодеградацм для п'ятьох пакувальних виробів за показником МІЦНОСТІ на розрив складає 60%, за показником здовження при розриві - 62%, за молекулярною вагою - 63% При цьому в тих матеріалах, де процес фотодеградацм активізований прискорюючими добавками (приклади № 3,5,6), його ступінь є віщою за середню Найвищі ж показники фотодеградацм мають паку вальні матеріали (приклади № 3,5), в яких використовується комплекс органічних та неорганічних добавок Так після УФ-опромінювання стакан 180мл (приклад №5 - див також фото 1,2 в ілюстративному додатку), залишає лише 29% від своєї первинної МІЦНОСТІ на розрив та 11% від первинного відносного здовження при розриві, його ж молекулярна вага в результаті старіння зменшується у 6,5 разів 13 60225 14 «ПВОУШЮМНМЯ Комп'ютерна верстка В Рябиця Підписано до друку 06 10 2003 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна