Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Long-term influence of soil environment conditions on the structure and selected properties of PLA packaging

Malinowski Rafał, Musioł Marta, Moraczewski Krzysztof, Krasinskyi Volodymyr, Szymańska Lauren, Bajer Krzysztof

Archives of Environmental Protection

|

2023

|

Vol. 49, no 3

107--114

EN

Studies on packaging made of polylactide (PLA) subjected to long-term influence of soil environment conditions have been presented in this paper. The scientific objective of this study was to determine changes in selected properties of the PLA packaging after long-term incubation in soil. These changes were investigated by scanning electron microscopy, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, and gel permeation chromatography. The structure, thermal properties, and disintegration degree of the packaging after their three-year incubation in soil have been discussed. It was found that the PLA packaging did not disintegrate significantly in the soil environment, and slight changes in their structure and lack of significant changes in thermal properties indicate that the efficiency of their degradation in soil conditions after three years is very low. This was mainly due to inadequate temperatures in the soil. It was also found (based on the results of scanning electron microscopy and gel permeation chromatography) that initiation of the biodegradation process took place and that this process is much faster than in the case of conventional non-biodegradable polymers. The results are confirmation that materials obtained of various biodegradable polymers (not only PLA) should be biodegradable only under strictly defined conditions, allocated to a specific type of polymer, i.e. those in which they are easily and quickly biodegradable.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań opakowań otrzymanych z polilaktydu (PLA), które poddane zostały długotrwałemu oddziaływaniu warunków środowiska glebowego. Celem naukowym badań było określenie zmian wybranych właściwości opakowań z PLA po długotrwałej inkubacji w glebie. Zmiany te badano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej, różnicowej kalorymetrii skaningowej, analizy termograwimetrycznej, a także chromatografii żelowej. Dokonano analizy struktury, właściwości cieplnych oraz stopnia dezintegracji opakowań po trzyletniej inkubacji w glebie. Stwierdzono, że opakowania wytworzone z PLA nie ulegały znacznemu rozpadowi w środowisku glebowym, a niewielkie zmiany obserwowane w ich strukturze i brak istotnych zmian właściwości cieplnych wskazują, że efektywność ich degradacji w warunkach glebowych po trzech latach jest bardzo niska. Było to spowodowane głównie niedostateczną temperaturą w glebie. Stwierdzono również (na podstawie wyników skaningowej mikroskopii elektronowej i chromatografii żelowej), że miała miejsce inicjacja procesu biodegradacji, a także, że proces ten jest znacznie szybszy niż w przypadku klasycznych polimerów niebiodegradowalnych. Otrzymane rezultaty badań wskazują na to, że materiały wytwarzane różnych rodzajów polimerów biodegradowalnych (nie tylko PLA) powinny być poddawane procesowi biodegradacji wyłącznie w ściśle określonych warunkach, dedykowanych dla danego rodzaju polimeru, tzn. takich w których łatwo i szybko ulegną one rozkładowi biologicznemu.

2

Wpływ wielokrotnego przetwarzania na właściwości wytrzymałościowe mieszaniny polilaktyd/polistyren

Fabijański Mariusz

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

T. 101, nr 1

65--68

PL

Polilaktyd (PLA), polistyren (PS) oraz ich 3 mieszaniny zawierające je w ilości odpowiednio 25/75, 50/50 i 75/25% mas. poddano pięciokrotnej obróbce we wtryskarce ślimakowej. Właściwości mechaniczne materiałów oceniano po każdym procesie wtrysku. W przypadku PLA zmiana właściwości w zależności od krotności przetwarzania była mniejsza niż w przypadku PS. Wraz ze spadkiem zawartości PS w mieszaninie różnice w wydłużeniu przy zerwaniu w zależności od krotności obróbki były mniejsze. Zaobserwowano spadek udarności wszystkich materiałów po każdej kolejnej obróbce.

EN

Polylactide (PLA) and polystyrene (PS) as well as 3 mixts. contg. them in amts. of 25/75, 50/50 and 75/25% by mass, resp., were processed five times in a screw injection molding machine. The mech. properties of the materials were assessed after each injection process. The changes in PLA properties depending on the processing multiplicity were smaller than for PS. A decrease in the impact strength of all materials after each subsequent processing was obsd.

3

Effect of Abiotic Degradation on the Colorimetric Analysis, Mechanical Properties and Morphology of PLA Composites with Linen Fibers

Tor-Świątek Aneta, Garbacz Tomasz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

Vol. 15, no 1

99--109

EN

The manufacturing of composites from biomaterials enables the production of environmentand user-friendly biodegradable products. The matrix of such composite materials is made of biopolymers such as PLA or PGA, while the reinforcement is usually made of natural fibers. Such composites have unique physical and mechanical properties as well as distinctive, eye-catching performance and aesthetic characteristics such as texture, color or roughness. This paper presents the results of colorimetric examination of polymer-linen biocomposite materials under abiotic degradation. The colorimetric examination was made based on a CIELAB model determining the values of lightness, color saturation, chromatic colors and total color difference. The SEM morphology of the specimen surface fracture was also examined. The obtained results show a significant effect of abiotic degradation on the tested parameters.

4

Wpływ zawartości węglanu wapnia na właściwości mechaniczne polilaktydu

Fabijański M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

894--896

PL

Polilaktyd (PLA) należy do rodziny tworzyw biodegradowalnych i często jest nazywany „podwójnie zielonym” z uwagi na fakt, że jest otrzymywany z surowców odnawialnych i ulega całkowitej degradacji w odpowiednich warunkach środowiskowych. Pomimo tej podstawowej zalety jest on mało konkurencyjny cenowo w porównaniu z tradycyjnymi tworzywami. W celu obniżenia ceny oraz modyfikacji właściwości mechanicznych dodaje się do niego napełniacze. Określono wpływ dodatku CaCO₃ na właściwości mechaniczne PLA, takie jak wytrzymałość, wydłużenie przy zerwaniu, udarność oraz twardość przy zawartościach napełniacza 5–30% mas. W trakcie badań zaobserwowano pogorszenie wytrzymałości i odkształcenia w stosunku do czystego PLA. Poprawie uległa udarność w stosunku do czystego materiału (19,1 kJ/m²). Po wprowadzeniu 25% mas. CaCO₃ wynosiła ona 38,9 kJ/m². Dodatek napełniacza spowodował zwiększenie twardości i przy zawartości 25% mas. osiągnęła ona 136,6 MPa.

EN

Com. modified CaCO₃ was added (up to 30% by mass) to polylactide formed by injection molding. The composite specimens were studied for mech. properties. The CaCO₃ addn. resulted in decreasing the tensile strength and elongation at break but also in increasing the impact strength and hardness.

5

Wpływ dodatku napełniaczy mineralnych oraz polimerów biodegradowalnych na wybrane właściwości polilaktydu

Frydrych J., Kaczmarczyk M., Kaszuba A., Mężykowska A., Romanowska-Osuch A., Bartkowiak A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 2

375--379

PL

Przeprowadzono próby zwiększenia przenikalności tlenu i ditlenku węgla folii z polilaktydu (PLA). Granulat modyfikowano poprzez mieszanie PLA z polimerami biodegradowalnymi lub wprowadzanie napełniaczy mineralnych. Badania miały na celu otrzymanie materiału opakowaniowego, który pozwoli wydłużyć czas przechowywania produktów oddychających, np. świeżych, krojonych owoców i warzyw. Wykazano znaczny wzrost przenikalności gazów dla folii otrzymanej z PLA, do której wprowadzono 10% bentonitu oraz dla blendy polimerowej PLA/PBAT (50/50).

EN

Polylactide (PLA) film was studied for O2 and CO2 permeability. The PLA pellet was modified by blending with other biodegradable polymers or by adding mineral fillers. The packaging film was found suitable for packaging fresh cut fruits and vegetables. The incorporation of 10% bentonite into PLA matrix and prepn. of a blend of PLA with poly(1,4- -butylene-co-terephthalate-1,4-butylene adipate) (50/50) resulted in a significant increase in gas permeability.

6

Właściwości strukturalne i barierowe folii polilaktydowych z bakteriocynami po biodegradacji w ekstrakcie z kompostu

Richert A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 6

1313--1316

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu bakteriocyn i ekstraktu z kompostu na właściwości barierowe i powierzchniowe folii polilaktydowych. Folie składały się z polilaktydu i bakteriocyn (nisaplin i natamax) wprowadzonych w ilości 0,2–1,0% mas. Właściwości barierowe określono poprzez wykonanie badań przenikalności pary wodnej i tlenu przez badane folie. Zmiany struktury powierzchni oznaczono za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Wyniki prac wskazują, że nisaplin i natamax zmniejszają przenikalność pary wodnej i tlenu. Uzyskane wyniki wskazują również, że biodegradacja ma wpływ ma zmiany w barierowości oraz powierzchni folii.

EN

Nisaplin or natamax-contg. films (concns. 0.2–1% by mass) were treated with compost ext. at 20°C for 7 days to det. the permeabilities of H₂O vapor and O₂ through the films before and after their degrdn. by std. methods. The addn. of bacteriocides resulted in improving the barrier properties. The permeablity decreased after film degrdn.

7

Otrzymywanie nanosfer polilaktydowych

Gadomska A. A., Warych I., Ruśkowski P., Synoradzki L.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 8

1311-1314

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu wytwarzania nanosfer polilaktydowych otrzymanych metodą emulsyjną. Zbadano wpływ temperatury, szybkości mieszania, rodzaju użytego stabilizatora oraz długości łańcucha polimerowego na rozmiar otrzymywanych nanosfer. Na podstawie wyników badań opracowano warunki pozwalające na powtarzalne otrzymywanie nanosfer polilaktydowych o rozmiarze poniżej 100 nm.

EN

Poly-L-lactide nanospheres were prepd. by emulsifying CH₂Cl₂ soln. of the polymer in aq. soln. of poly(vinyl alc.) at 0–50°C under stirring. After removal of the solvent by evapn., the nanospheres were filtered out and analyzed for grain size. The size decreased with decreasing the mol. mass of the polymer. The polylactide nanospheres of size less than 100 nm were produced in many cases.

8

Wpływ wyładowań koronowych na strukturę powierzchni polilaktydu przeznaczonego do autokatalitycznego metalizowania

Moraczewski K, Stepczyńska M, Malinowski R, Tracz A, Żenkiewicz M

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 11

2000-2005

PL

Przedstawiono wyniki badań, z wykorzystaniem elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) i mikroskopii sił atomowych (AFM), polilaktydu (PLA) modyfikowanego wyładowaniami koronowymi w atmosferze powietrza lub azotu, jako metody przygotowania powierzchni PLA do procesu autokatalitycznego metalizowania tego polimeru. Stwierdzono, że w wyniku wyładowań koronowych na powierzchni PLA powstają kropelki oligomerów, będących produktami degradacji tego polimeru. W celu usunięcia warstwy oligomerów przeprowadzono sonifikację, która spowodowała odsłonięcie chropowatej powierzchni zmodyfikowanego PLA. Badania wykazały, że na chropowatość tej powierzchni wpływa jednostkowa energia modyfikowania, rodzaj zastosowanego gazu oraz czas sonifikacji. Stwierdzono również, że w procesie autokatalitycznego metalizowania PLA zmodyfikowanego wyładowaniami koronowymi jest korzystne przeprowadzenie sonifikacji.

EN

Polylactide film was corona discharge treated (1–20 kJ/m2) in air or N2, washed with H2O under ultrasound (to remove degrdn. products) and studied for surface quality by scanning microscopy and at. force microscopy. This way, the film surface was prepd. to catalytic metallization.

9

Kompozyty polilaktydu z napetniaczami pochodzenia roślinnego pozyskanymi z przemysłu rolno-spożywczego

Sałasińska K, Ryszkowska J

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 11

2027-2031

PL

Metodą dwuetapową wykonano kompozyty o osnowie z polilaktydu (PLA) i napełniacza w postaci drobno mielonych łusek słonecznika oraz łupin pistacji, stanowiących odpady pozyskane z przemysłu rolno-spożywczego. Materiały wykazują zespół interesujących właściwości charakterystycznych dla kompozytów podatnych na biodegradację z napełniaczami roślinnymi (NFC). Uzyskano materiały o wyższej sztywności w porównaniu z nienapełnionym PLA, a w przypadku kompozytu ze słonecznikiem zaobserwowano również wzrost udarności. Twardość kompozytów podlegała nieznacznemu obniżeniu, natomiast istotnie zmniejszyła się ich wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie do zerwania.

EN

Polilactide matrix was reinforced with of finely ground sunflower husk and pistachios shell by 2-step injection moulding to produce biodegradable composite materials. The filling resulted in increasing d., Young modulus, storage modulus and H2O absorption and in decreasing tensile strength, hardness and elongation at break of the polylactide matrix. Its impact strength increased after addn. of sunflower husk meal but decreased after addn. of pistachios shell meal.

10

The influence of the environment on the degradation of polylactides and their composites

Chłopek J., Morawska-Chochół A., Szaraniec B.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 43, nr 1

72-79

EN

Purpose: The aim of this paper was to determine the influence of environment on degradation process of polylactide-based materials assigned for the implementation in medical implants and short-life products. The hydrolytic degradation, the biodegradation and the degradation under in vivo conditions were determined for the polylactide (PLA), the lactide and glycolide copolymer (PGLA) and the composites modified by hydroxyapatite particles, carbon fibres and natural fibres (hemp, jute). Design/methodology/approach: The degradation was analyzed on the basis of the changes occurring in the environment (such as those in pH fluids), the changes of the mass and resistance of the examined materials, as well as the structural infrared analyses. Findings: It was stated that the degradation time depends on the type of the environment with which the material is in contact. In the water environment, the degradation is faster than in the presence of a compost, and in the Ringer fluid, its speed is higher than in the artificial serum SBF. The in vitro observations focus mainly on the chemical interaction between the examined materials and the artificial environment. The degradation speed is dependent, among others, on the viscosity of the applied fluids and thus, their ability of penetration in the polymer’s structure and on the interfacial boundaries. In a living organism, the fundamental role is played by such processes as the protein adsorption, the cellular and tissue reactions, the body fluid flows and the charge exchanges, and thus, the degradation process is significantly faster than that under in vitro conditions. Practical implications: Result of this study can be used to elaborate the manufacturing method of implants with controlled resorption time and degradable short life time products like packages. Originality/value: In this paper effect of hydrolytic degradation, biodegradation and in vivo degradation on polymers’ and composites’ behaviour was shown. Result of this study can be used to prognosis of durability of degradable materials.

11

Synthesis of Poly(L(+) Lactic Acid) by Polycondensation Method in Solution

Dutkiewicz S., Grochowska-Łapienis D., Tomaszewski W.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2003

|

Vol. 11, no. 4 (43)

66--70

EN

In this work. the results of the synthesis of high molar weight poly(L(+) lactic acid) (PLA) which is able to thermally crystallise have been described. Such PLA can be used in fibre formation. The synthesis of poly(L(+) lactic acid) was carried out in a solution of o-dichlorobenzene, p-xylene, o-chlorotoluene, and diphenyl ether. As a monomer, L(+)lactic acid purified by distillation was applied. Stannous chloride and metallic tin were used as catalysts in a quantity of 1.0 wt% calculated on the monomer. Polycondensation was carried out over a period from ten to over 20 hours. The resulting poly(L(+) lactic acids) were characterised by DSC, and the molar masses were measured by the GPC method. Their melting points, thermostabilities, inherent viscosities, and flow indexes were also determined. The poly(L(+) lactic acid) with the highest molar mass was obtained in the synthesis carried out in diphenyl ether under vacuum.

PL

W pracy przedstawiono wzniki badań, których celem było uzyskanie polifkwasu L(+) mlekowego) (PLA), charakteryzującego się zdolnością do krystalizacji termicznej i wysokim ciężarem cząsteczkowym. Cechy te sprzyjają wykorzystaniu PLA do formowania włókien. Syntezą PLA prowadzono w roztworze o-dichlorobenzenu, p-ksylenu, o-chlorotoluenu i eteru difenylowego. Jako monomer zastosowano kwas L(+) mlekowy oczyszczany przez destylację. Katalizatorami procesu były: chlorek cynowy i cyna metaliczna, stosowane w stężeniu 1,0% w przeliczeniu na monomer. Czas procesu polikondensacji wynosił od kilkunastu do kilkudziesięciu godzin. Dokonano oceny wybranych właściwości fizyko-chemicznych otrzymanego PLA. PLA o najlepszych właściwościach otrzymano w wyniku syntezy prowadzonej w eterze difenylowym.