Możliwości zastosowania biopolimerów jako spoiw mas formierskich i rdzeniowych

• Autorzy: Grabowska B. , Holtzer M.

Warianty tytułu

EN

Prossibilities of using biopolymers as binders for the moulding and core sands

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji przedstawiono stan wiedzy w zakresie właściwości fizykochemicznych oraz możliwości zastosowań praktycznych najważniejszych naturalnych biopolimerów pochodzenia roślinnego (proteiny, skrobia). Biopolimery stanowiące odtwarzalne polimery naturalne, charakteryzujące się wieloma pożądanymi właściwościami fizykochemicznymi, stanowią coraz ciekawszy surowiec przetwórczy skierowany do różnych zastosowań przemysłowych, w tym jako przyjaznych dla środowiska środków wiążących w masach odlewniczych. W przemyśle odlewniczym wykorzystywane są kompozycje proteinowe oraz skrobiowe jako spoiwa do mas formierskich i rdzeniowych. Przeprowadzone w ramach badań własnych wstępne próby modyfikacji i wykorzystania biopolimerów jako środków wiążących do mas odlewniczych są obiecujące, zarówno pod względem technologicznym (odpowiednie właściwości masy), ekologicznym (nietoksyczność, biodegradowalność) oraz ekonomicznym (niska cena spoiwa). W pierwszym etapie badań opracowano skład spoiwa z udziałem biopolimerów i dobrano odpowiedni czynnik sieciujący, a następnie przeprowadzono badania strukturalne i wytrzymałościowe mas formierskich z opracowanym spoiwem biopolimerowym. Stwierdzono, że na szczególną uwagę zasługuje zmodyfikowana skrobia z grupy polisacharydów, jako szeroko rozpowszechniony, łatwo pozyskiwany, biodegradowalny oraz najtańszy biopolimer. Przy aktualnej niskiej cenie tego polimeru, jak i możliwościach wykorzystania do jego produkcji odpadów rolniczych, zagadnienie wykorzystania skrobi w wielu gałęziach przemysłu może nabrać istotnego znaczenia, zwłaszcza w Polsce.

EN

In this publication the state of the art in the scope of the physical and chemical propertries as well as of the possibilies of practical application of the most important natural vegetables biopolymeres (proteins,starch) was presented. The biopolymers, being reproducible natural polymers, characterized by numerous desirable physical and chemical propoperties are more and more interessing raw materials directed, to different foundry applications. In the foundry industry advantage is taken of the protein and starch compositions as binders for moulding and core sands. The primary tests carried out in the scope of research on modification and application of biopolymers as binders for foundry sands are promissing regarding as well the the technological aspects (suitable poperties of the sand) as also the ecological (lack of toxicity, ability to autodestruction) and economic (lower price of the binders).aspects. In the first stage of research there has beeen developped the composition of the binder using biopolymers in them, the suitable cross-linking agent was choosen and then the research on the structure and resistance of moulding sands with the application of the developped binder was carried out; it was stated that in this case the modificated starch of the polysaccharides group is the best choice, as it is a widespread, easily gained, biodegregated and cheapest biopolymer. By the actually low price of this polymer and the existing possibilities of the application of agricultural wastes in its production the problem of of utilisation starch in numerous industry branches can essentially grow in importance, especially in Poland.

Słowa kluczowe

PL

biopolimery; spoiwo; masa formierska

EN

biopolymers; binder; moulding

• Wydawca: Stowarzyszenie Techniczne Odlewników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Odlewnictwa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 58, nr 4
• Strony: 212--215
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il.

Twórcy

autor

Grabowska B.

autor

Holtzer M.

• Wydział Odlewnictwa AGH,

Bibliografia

• 1. MOHANTY A. K., MISRA M., DRZAL L. T.: Natural fibers, biopolimers and biocomposites, Taylor & Francis Group, USA, 2005.
• 2. GRABOWSKA B.: Biopolimers – structure, properties and applicability in the foundry industry, Archives of Foundry Engineering, 2008 vol. 8 iss. 1 s. 51–54.
• 3. WILPISZEWSKA K., SYCHAJ T.: Heat plasticization of starch by extrusion in the presence of plasticizers, Polimery 2006, 5, 327.
• 4. OGLETREE A.: The Sustainability of the biobased production of Polylactic Acid, Global Change, 2004.
• 5. ŁUKASZCZYK J.: Polimery 2004, 124, 5291.
• 6. MIDDLETON J., TIPTON A.: Biomaterials, 2000, 21, 2335.
• 7. SOBCZAK M., OLĘDZKA E., KOŁODZIEJSKI, KUŹMICZ R.: Polimery do zastosowań farmaceutycznych, Polimery, 2007, 52, nr 6.
• 8. TOMASIK P.: Materiały polimerowe, Materiały konferencyjne, Pomerania Plast, Sczecin-Kołobrzeg, 2007, 37.
• 9. BŁĘDZKI A.K., FARUK O., SPERBER V.E.: Cars from Bio-Fibres, Macromolecular Materials and Engineering, 2006, 291, 449-457.
• 10. Rozporządzenie (WE) NR 1907/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 18 grudnia 2006 roku.
• 11. LUBIEWA-WIELEŻYŃSKI W., KRZEŚLAK A.: Program REACH – działania w Europie i plan przeprowadzenia niezbędnych przdsięwzięć w Polsce, Chemik, Rok LVII, czerwiec-lipiec 2004.
• 12. LEWANDOWSKI J.L.: Tworzywa na formy odlewnicze, Warszawa, 1997.
• 13. JELINEK P.: Pojivove soustavy slevarenskych formovacich smesi, Ostrava 2004.
• 14. EASTMAN J.: Modern Casting 2000, October, 32.
• 15. SIAK J., WHITED W., SCHRECK R. i in.: Modern Casting 1996, October, 24.
• 16. HOLTZER M., PODRZUCKI CZ., DAŃKO R.: Dokument Referencyjny: Najlepsze dostępne techniki w kuźnictwie i przemyśle odlewniczym, Komisja Europejska, Maj 2005.
• 17. ZHOU X., YANG J., QU G.: Journal of Materials Processing Technology, 183, Issues 2-3, 2007, 407.
• 18. GRABOWSKA B., HOLTZER M.: „Networking and useing polyacrylate as binders of mould sands”, Acta Metallurgica Slovaca, 3/2001, (1/2), rocznik 7, s. 56;
• 19. GRABOWSKA B., HOLTZER M.: „Wpływ stosowania żywic syntetycznych w masach formierskich na środowisko”, XLV Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Chemicznego, Kraków 2002, s. 941
• 20. HOLTZER M.: Trends in sand moulds and cores with organic binder. Archives of Foundry, 2003, vol. 3, No 9, s. 189.
• 21. GRABOWSKA B.: Praca doktorska , Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 2005.
• 22. GRABOWSKA B. HOLTZER M.. DAŃKO R., BILSKA M.: Masa ze spoiwem akrylowym – ocena pod względem ekologicznym i zdolności do regeneracji, Przegląd Odlewnictwa, 2006, t. 56 nr 10–11 s. 578–583.
• 23. GRABOWSKA B., HOLTZER M.: Application of microwave radiation for crosslinking of sodium polyacrylate/silica gel system used as a binder in foundry sands. Polimery, r. 2007, 52, nr 11/12, s. 841-847.