Том 4 стр. 192-211

ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ПВХ-ПГБ ДОБАВЛЕНИЕМ В СМЕСЬ ДРЕВЕСНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ

А.О. Лучина, Е.А. Шарова, А.В. Калугина, Д.Н. Соловьева, М.В. Успенская, Е.В. Белухичев

Аннотация. В статье поднята проблема загрязнения окружающей среды, вызванная сложностью утилизации полимерных изделий, а именно упаковочных пленок из поливинилхлорида. Одним из способов утилизации, который позволит значительно уменьшить объем свалок и отходов полимеров, является компостирование пленок композита на основе ПВХ. Нами были исследованы пленки, полученные совмещением синтетических полимеров с биополимерами, а именно совмещением поливинилхлорида с поли(3-гидроксибутират-со-3-гидроксигексаноатом). Также для повышения экологичности композита мы предлагаем использовать отходы древесного и сельскохозяйственного производства. В статье представлен обзор свойств и способов получения использованных материалов, а также приведена сравнительная характеристика способности к биодеградации образцов с такими наполнителями, как рисовая шелуха, березовая мука и березовый луб. Результаты, полученные в рамках данной работы, подтверждают эффективность внедрения натуральных наполнителей в полимерные упаковочные пленки. Но стоит отметить, что для решения поставленной проблемы следует провести еще множество исследований.

Ключевые слова: поливинилхлорид, полигидроксиалконаты, древесные наполнители, компостирование, биодеградация.

Для цитирования: Лучина А.О., Шарова Е.А., Калугина А.В., Соловьева Д.Н., Успенская М.В., Белухичев Е.В. Повышение экологической составляющей полимерных композиций ПВХ-ПГБ добавлением в смесь древесных наполнителей // Управление техносферой: электрон. журнал, 2021. Т.4. Вып.2. URL: https://technosphere-ing.ru/ С. 192 – 211. DOI: 10.34828/UdSU.2021.61.26.008 pdf(820kb)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

  1. Plastics-the Facts 2019 an Analysis of European Plastics Production, Demand and Waste Data. Wemmel-Belgium: Brussels, Belgium, 2019. URL: https://www.plasticseurope.org/en. (Accessed on 10.01.2021).
  2. Власенко Ф.С., Раскутин А.Е. Применение полимерных композиционных материалов в строительных конструкциях [Электронный ресурс]. Труды ВИАМ, 2013. № 8. С. 3. URL: viam-works.ru. (дата обращения: 10.01.2021).
  3. European Bioplastics Report-Bioplastics market data 2019 – Global production capacities of bioplastics 2019–2024. URL: https://www.european-bioplastics.org/market/ (Accessed on 10.01.2021).
  4. Rhodes, C.J. Solving the plastic problem: From cradle to grave, to reincarnation. Prog., 2019. 102. рр. 218–248. [CrossRef].
  5. Волкова А.В. Рынок крупнотоннажных полимеров [Электронный ресурс]. URL: https://dcenter.hse.ru/data/2020/07/07/1595325171/Рынок%20крупнотоннажных%20полимеров-2020.pdf. (дата обращения: 10.01.2021).
  6. Поливинилхлорид // ред. Ч.Уилки. Санкт-Петербург: Профессия, 2007. 721 с.
  7. Geyer R., Jambeck J.R, Law K.L. Production, use, and fate of all plastics ever made. Sci. Adv. 2017. [CrossRef].
  8. Минскер К.С., Федосеева Г.Т. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида // 2-ое изд., перераб. М.: Издательство «Химия», 1979. 272 с.
  9. Наполнители аграрного происхождения для древесно-полимерных композитов / А.Е.Шкуро [и др.] // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2014. Т. 17. № 21. С. 160–163.
  10. Способ изготовления изделий из лигноцеллюлозных полимерных композиционных материалов: пат. 2582498 Рос. Федерация, МПК С 08 L 23/6; Ретутов В.А. [и др.]; патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (RU); опубл. 28.04.2010.
  11. Биологически разрушаемая термопластичная композиция: пат. 2363711 Рос. Федерация, МПК С 08 L 23/6; Ананьев В.В. [и др.]; патентообладатели Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет прикладной биотехнологии» (RU), Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств» Министерства образования Российской Федерации (RU); заявл. 2008.02.28; опубл. 10.08.2009.
  12. Фомин С.В., Бурков А.А., Иорданский А.Л. Исследование структуры и свойств биодеградируемых полимерных композиций на основе поли-3-гидроксибутирата и полиизобутилена // Вестник Казанского технологического университета, 2013. С. 115–119.
  13. Самуйлова Е.О. Разработка пленочных композиционных материалов на основе поливинилхлорида и полигидроксибутирата: дисс... канд. тех. наук [Электронный ресурс]. Санкт-Петербург, 2020. 290 с. URL: http://dissovet.itmo.ru. (дата обращения: 10.01.2021).
  14. Крыжановский В.К. Технические свойства полимерных материалов: учебно-справочное пособие // В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко и др. Санкт-Петербург: Профессия, 2003. 240 с.
  15. Jefferson Hopewell, Robert Dvorak and Edward Kosior, Plastics recycling: challenges, The Royal Society, 2009, рр. 2115 – 2126. URL: http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/364/1526/2115.full.html#ref-list-1. (Accessed on 10.01.2021).
  16. Белухичев Е.В., Лучина А.О., Влияние константы Фикентчера на ударную вязкость ПВХ-пленок, наполненных измельченной рисовой шелухой / Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет). Санкт-Петербург: Традиции и Инновации – 2019, 2019. 304 с.
  17. L.Tebaldi, A.L.C.Maia, F.Poletto, F.Andrade, D.C.F.Soares, Poly(-3- hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV): Current advances in synthesis methodologies, antitumor applications and biocompatibility, Journal of Drug Delivery Science and Technology (2019), doi: https://doi.org/10.1016/j.jddst.2019.02.007.
  18. Biodegradable polymers for industrial applications Edited by Ray Smith Woodhead Publishing Limited 2005, 516 p.
  19. AONILEX®. Bio-based biodegradable polymer. URL: http://www.kaneka.be/documents/Aonilex-Brochure-2016.pdf. (Accessed on 10.01.2021).
  20. Клёсов А.А. Древесно-полимерные композиты. Санкт-Петербург: Научные основы и технологии, 2010. 736 с.
  21. Yao Lu, Xian Yong, Wei Jing Pei, Cao Peng. Characterization of a bio-oil from pyrolysis of rice husk by detailed compositional analysis and structural investigation of lignin. Bioresource Technology. Vol. 116, July 2012, рр. 114–119.
  22. Obtaining Some Polymer Composites Filled with Rice Husks Ash-A Review Sevdalina Turmanova1, Svetlana Genieva1 & Lyubomir Vlaev1 1 Assen Zlatarov University, Burgas, Bulgaria International Journal of Chemistry. Vol. 4, no. 4, 2012.
  23. Способ комплексной переработки коры березы: пат. RU 2618892 C1 Кузнецов Борис Николаевич; патентообладатели: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» (ФИЦ КНЦ СО РАН) (RU); заявл. 25.05.2016; опубл. 11.05.2017. Бюл. № 14 URL: https://patents.google.com/patent/RU2618892C1/ru. (дата обращения: 10.01.2021).
  24. Ведерников Д.Н., Шабанова Н.Ю., Рощин В.И. Изменение химического состава корки и луба березы повислой Betula pendula roth. (Betulaceae) по высоте дерева, СПб: Химия растительного сырья, 2010, № 2. С. 43–48.
  25. Что входит в состав луба – 34. Комплексные ткани — флоэма (луб) и ксилема (древесина): образование, гистологический состав, топография в органах. [Электронный ресурс]. URL: https://90zavod.ru/raznoe/chto-vxodit-v-sostav-luba-34-kompleksnye-tkani-floema-lub-i-ksilema-drevesina-obrazovanie-gistologicheskij-sostav-topografiya-v-organax.html. (дата обращения: 10.01.2021).
  26. Ветошкин А.Г. Основы инженерной защиты окружающей среды. Учебное пособие. 2-е изд., испр. и доп. Москва-Вологда: Инфра-инженерия, 2016. 456 с.
  27. ГОСТ 9.060 – Ткани. Метод лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению.

 

Сведения об авторах

Лучина Алёна Олеговна

студент 1 курса магистратуры Университета ИТМО. 197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, д. 49, Россия.

E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Шарова Екатерина Александровна

студент 4 курса бакалавриата Университета ИТМО. 197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, д. 49, Россия.

E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Калугина Анна Владимировна

студент 4 курса бакалавриата Университета ИТМО. 197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, д. 49, Россия.

E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Соловьева Дарья Николаевна

студент 4 курса бакалавриата Университета ИТМО. 197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, д. 49, Россия.

E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Успенская Майя Валерьевна

Профессор, доктор технических наук Университета ИТМО. 197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, д.49, Россия.

E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Белухичев Евгений Валентинович

Ведущий специалист по технологии ООО «Клёкнер Пентапласт Рус», Россия.

E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.