Разработка композиции на основе полиэтилена и микрочастиц мрамора, разлагаемой под действием ультрафиолетового излучения
| Autor: | Arkadyi Petukhov, Oleg Shnyruk, Ihor Mikulionok, Oleksandr Gavva, Liudmyla Kryvoplias-Volodina |
|---|---|
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
ultraviolet radiation
Filler (packaging) Materials science Plastics extrusion екструзія полімерна плівка поліетилен високого тиску мікрочастинки мармуру ультрафіолетове випромінення розкладання Energy Engineering and Power Technology extrusion polymeric film high-pressure polyethylene marble microparticles decomposition Industrial and Manufacturing Engineering UDC 539.216: [678.742.2+552.46]-046.64 chemistry.chemical_compound Management of Technology and Innovation T1-995 Industry Electrical and Electronic Engineering Technology (General) chemistry.chemical_classification Applied Mathematics Mechanical Engineering Polymer Polyethylene HD2321-4730.9 Biodegradable polymer Decomposition экструзия полимерная плёнка полиэтилен высокого давления микрочастицы мрамора ультрафиолетовое излучение разложение Computer Science Applications Chemical engineering chemistry Control and Systems Engineering Extrusion Adhesive |
| Zdroj: | Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 6, № 6 (108) (2020): Технології органічних та неорганічних речовин; 102-110 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 6, № 6 (108) (2020): Технологии органических и неорганических веществ; 102-110 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 6, № 6 (108) (2020): Technology organic and inorganic substances; 102-110 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol 6, Iss 6 (108), Pp 102-110 (2020) |
| ISSN: | 1729-4061 1729-3774 |
| DOI: | 10.15587/1729-4061.2020.216835 |
| Popis: | Among the issues related to the disposal of polymers' waste is the design of cheap biodegradable polymeric materials, which are destroyed as a result of natural microbiological and chemical processes. Since the synthesis of biodegradable polymers is characterized by high material and energy costs, the filled biodegradable polymeric materials are more promising.This paper substantiates the feasibility of using marble microparticles as a filler for the biodegradable polymeric material based on high-pressure polyethylene whose decomposition rate increases under the conditions of ultraviolet radiation.Samples of the biodegradable polymeric material with the different content of a filler, the microparticles of marble (from 0 to 5.1 % by weight), were made; their physical-mechanical properties were investigated. It has been experimentally proven that UV radiation destroys polyethylene macromolecules into separate fragments with the formation of >C=O bonds, making it possible to decompose appropriate waste under the influence of sunlight.The feasibility of using the composition "high-pressure polyethylene – microparticles of marble" with a marble content of 1.78 % by weight has been confirmed for the manufacture of the sleeve and flat polymeric films for packaging and agricultural purposes, in particular, packing stretch film.Recommendations have been given on using the proposed biodegradable polymeric material. In particular, it is proposed that the production of articles from the "high-pressure polyethylene – microparticles of marble" composition should utilize a pre-obtained granulate of the required formulation. When making articles from the composition obtained directly in the extruder that molds the products, it is possible to apply adhesive additives to improve the interaction between a polymeric matrix and the filler's particles Одним з напрямків утилізації полімерних відходів є створення дешевих біорозкладуваних (біодеградованих) полімерних матеріалів, які руйнуються в результаті природних мікробіологічних і хімічних процесів. Оскільки синтез біорозкладуваних полімерів характеризується високими матеріало- і енергоємністю, то більш перспективними є наповнені біорозкладувані полімерні матеріали.Обґрунтовано доцільність застосування мікрочастинок мармуру як наповнювача біорозкладуваного полімерного матеріалу на основі поліетилену високого тиску, швидкість розкладання якого збільшується в умовах ультрафіолетового випромінювання.Одержано зразки біорозкладуваного полімерного матеріалу з різним вмістом наповнювача – мікрочастинок мармуру (від 0 до 5,1 мас. %) та досліджено їхні фізико-механічні властивості. Експериментально доведено, що УФ-опромінення руйнує макромолекули поліетилену на окремі фрагменти з утворенням >С=О зв’язків, що робить можливим розкладання відповідних відходів під дією сонячного проміння.Доведено доцільність застосування композиції «поліетилен високого тиску – мікрочастинки мармуру» із вмістом мармуру 1,78 мас. % для виготовлення рукавних і плоских полімерних плівок пакувального та сільськогосподарського призначення, зокрема пакувальної стретч-плівки.Розроблено рекомендації щодо застосування запропонованого біорозкладуваного полімерного матеріалу. Зокрема виготовлення продукції з композиції «поліетилен високого тиску – мікрочастинки мармуру» запропоновано здійснювати з попередньо одержаного грануляту потрібного складу. У разі ж виготовлення продукції з композиції, одержуваної безпосередньо в екструдері, що формує продукцію, для покращення взаємодії полімерної матриці з частинками наповнювача можливе використання адгезійних добавок Одним из направлений утилизации полимерных отходов является создание дешёвых биоразлагаемых (биодеградируемых) полимерных материалов, которые разрушаются в результате природных микробиологических и химических процессов. Поскольку синтез биоразлагаемых полимеров характеризуется высокими материало- и энергоёмкостью, то более перспективными являются наполненные биоразлагаемые полимерные материалы.Обоснована целесообразность применения микрочастиц мрамора в качестве наполнителя биоразлагаемого полимерного материала на основе полиэтилена высокого давления, скорость разложения которого увеличивается в условиях ультрафиолетового излучения.Получены образцы биоразлагаемого полимерного материала с различным содержанием наполнителя – микрочастиц мрамора (от 0 до 5,1 мас. %) и исследованы их физико-механические свойства. Экспериментально доказано, что УФ-облучение разрушает макромолекулы полиэтилена на отдельные фрагменты с образованием >С=О связей, что делает возможным разложение соответствующих отходов под воздействием солнечных лучей.Доказана целесообразность применения композиции «полиэтилен высокого давления – микрочастицы мрамора» с содержанием мрамора 1,78 масс. % для изготовления рукавных и плоских полимерных пленок упаковочного и сельскохозяйственного назначения, в частности упаковочной стрейтч-пленки.Разработаны рекомендации по применению предложенного биоразлагаемого полимерного материала. В частности изготовление продукции из композиции «полиэтилен высокого давления – микрочастицы мрамора» предложено осуществлять из предварительно полученного гранулята необходимого состава. В случае же изготовления продукции из композиции, получаемой непосредственно в экструдере, который формует продукцию, для улучшения взаимодействия полимерной матрицы с частицами наполнителя возможно использование адгезионных добавок |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|