Разработка состава и модификация свойств биополимерных материалов на основе растительных полисахаридовстатья
-
Авторы:
Захарова В.А.,
Черноусова Н.В.
-
Сборник:
Сборник материалов VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Инновации в здоровье нации"
-
Год издания:
2018
-
Место издания:
Изд-во СПХФУ Спб
-
Первая страница:
218
-
Последняя страница:
220
-
Аннотация:
В связи с растущей потребностью в новых экологически безопасных
материалах с высокими функциональными и гигиеническими свойствами
все большее число исследователей обращает свое внимание на разработку
биополимерных материалов.
Пленкообразующие биополимерные системы не совершенны и по
многим своим свойствам и параметрам не отвечают предъявляемым
требованиям, поэтому стоит вопрос о их модификации. Модифицировать
биополимерные системы можно химическим и физическим путем,
различными способами: модификация раствора биополимера,
модификация готового изделия и модификация самого биополимера.
Преимущества биоразлагаемых полимеров:
возможность обработки, как и обычных полимеров, на стандартном
оборудовании;
низкий барьер пропускания кислорода, водяного пара (оптимально
для использования в области пищевой упаковки);
стойкость к разложению в обычных условиях;
быстрая и полная разлагаемость при специально созданных условиях
или естественных условиях;
отсутствие проблем с утилизацией отходов; независимость от
нефтехимического сырья [1].
Камеди характеризуются гипоаллергенностью, способностью
абсорбировать лекарственные вещества, обладают более высокой
термостойкостью, в сравнении с другими полисахаридами [2].
Полимерные материалы на основе композиции конжаковой и
ксантановой камеди повышают свою сорбционную способность,
обусловленную наличием в их составе большого количества различных
219
функциональных групп, что предполагает возможность направленного
изменения их физико-химических свойств при создание новых
биоразлагаемых материалов [3].
Одна из основных задач разработки таких материалов – обеспечение
комплекса физико-химических свойств путем выбора наиболее
совместимых компонентов и определение их количественного
соотношения.
Таким образом, целью данной работы являлась разработка состава
композиций и получение биополимерных пленочных материалов
различного целевого назначения на основе полисахаридов, обладающих
способностью к биоразложению и комплексом физико-механических и
гигиенических свойств.
Были получены 1, 2 и 3% водные растворы конжаковой и
кстантановой камеди. Экспериментально установлено, что наиболее
оптимальным является 1% раствор, т.к. с повышением концентрации
камеди образуют гели. Однако, у 1% растворов затруднительно измерить
вязкость, электропроводность и показатель преломления.
Из водных растворов композиций в соотношении компонентов
конжак-ксантан 25/75, 50/50 и 75/25 были отлиты полимерные пленки.
Полученные полимерные пленочные материалы исследованы на приборе
Поляни, экспериментально установлено, что композиция 50/50 массовых
частей обладает наиболее высокими прочностными характеристиками.
При проверке полученных материалов на показатели паропроницаемости,
гигроскопичности и влагоотдачи, были получены данные
соответствующие требованиям, предъявляемым к упаковочным
материалам.
Пленкообразующие биополимерные системы не совершенны и по
многим своим свойствам и параметрам не отвечают предъявляемым
требованиям, поэтому стоит вопрос о их модификации. Модифицировать
биополимерные системы можно химическим и физическим путем,
различными способами: модификация раствора биополимера,
модификация готового изделия и модификация самого биополимера.
Возникла необходимость повышения биостойкости биополимерных
композиций, путем введения в них активных добавок с
антибактериальными свойствами: лизоцим, триозин, аллантоин,
наночастистицы серебра.
Полученные полимерные композиции с инкорпорированными
компонентами исследовали на изменение прочностных и сорбционных
показателей. В результате измерения замечено изменение свойств
модифицированных полимерных материалов в сторону повышения
прочностных свойств и уменьшения сорбционных, а также повышение
биостойкости, что свидетельствует о возможности использования
полученных пленок в качестве упаковочных материалов. Наиболее
220
оптимальным компонентом для модификации пленок с целью увеличения
биостойкости целесообразно использовать гидрозоль серебра.
Термогравиметрический метод анализа биополимерной композиции
модифицированной наночастицами серебра позволяет использовать
полученный полимерный материал в интервалах температур от -10 до
110°С. Исследование данного материала при помощи метода
дифференциально-сканирующей колориметрии позволило установить
температуру стеклования полимера.
Таким образом в ходе работы были определены оптимальные
соотношения компонентов в биополимерных композициях, получены
композиционные биополимерные пленки и определены их
органолептические характеристики, определены основные направления их
модификации для увеличения прочностных свойств, получены
экспериментальные образцы композиционных биополимерных пленок с
инкорпорированными в их структуре антимикробными и лекарственными
препаратами, показано, что данные полимерные пленочные материалы
можно использоватькак пищевую оболочку с антисептическими
свойствами.
Список использованных источников:
1. Иоффе Б.В., Рефрактометрические методы химии,3 изд., Л., 1983.
2. Способ получения микрокапсул лекарственных препаратов группы
цефалоспоринов в конжаковой камеди в четыреххлористом углероде//
Патент РФ № 2502510 Б.И., 2013, №30/ Быковская Е.Е., Кролевец А.А.
3. Жаринов А.И., Антонова О.Н., Кондратенко Е.А., Бинарные
системы на основе ксантана: влияние конжака/А.И. Жаринов//Молочная
промышленность. – 2010. – № 10. – С. 56-57.
© Захарова В.А., Черноусова Н.В., 2018
-
Добавил в систему:
Захарова Василина Александровна