生物稳定性考察:锯末、小麦和小米壳制无粘合剂塑料的可行性ayx爱游戏
栏目:行业动态 发布时间:2023-05-29

  ayx爱游戏农业产生大量高度可生物降解的植物和食物垃圾,为了回收这些废物并将其用于新材料的生产,我们需要找到有效的方法来增加它们对生物降解的抵抗力,我们旨在研究无粘合剂木材和植物塑料的生物稳定性,并找到其防腐保护的最佳方法。

  我们的研究对象是基于锯末、小麦和小米壳的无粘合剂塑料,为了确定它们的生物稳定性,我们将它们暴露在活性土壤中21天,并分析了它们的物理和机械特性,我们还研究了几种防腐处理方法对样品强度、耐水性和生物降解的影响。

  所有木材和植物样品均显示出低生物稳定性,暴露在活性土壤中会导致显著的形态和结构变化,并损害样品的物理和机械性能,尤其是植物基塑料的性能,它们的生物降解抵抗力显着取决于填料或防腐剂的类型以及防腐剂的施用方法。

  无论是添加到压榨混合物中还是涂在表面,防腐剂都会改变样品的物理和机械性能,在所使用的防腐剂中,硫酸铜直接引入锯末压榨机混合物时效果最佳,它确保了弯曲强度的最低下降,但增加了硬度、吸水性和膨胀性,用硫酸铜保护的小麦和小米基塑料的强度指标有所提高,但耐水性较低。

  无粘合剂木材和植物塑料的防腐保护会影响其许多物理和机械性能,因此应考虑其性能的预期条件。

  对可生物降解聚合物的要求是变化:聚合物基质不再分解为宏观和微观颗粒令人满意的破坏指标,虽然在国外积极发展了几十年,生物塑料技术是一个相对较新的领域在俄罗斯进行研究,其总统弗拉基米尔·普京,宣布2017年为生态年,这刺激了寻找低浪费和资源密集度较低的产品生产方法,以及回收和废物处置技术使工业企业更环保。

  与此一致概念是木材和植物废料的处理,例如作为小麦、燕麦、荞麦的锯末和外壳ayx爱游戏,以及其他作物成环保实用材料,相当有前途的是木材的生产和不含粘合剂的植物塑料。

  俄罗斯每年产生大量废物适合回收和加工,如外壳,油饼、纤维等然而,这种浪费并不广泛用于生产新材料,原因是缺乏有效的加工技术和设备,金融和经济方面,以及低迷的市场利息。

  生产基于无粘结剂的复合生物塑料关于聚合物和植物填料、木材和植物生物塑料,我们需要证明它们的高性能特性,为例如,具有高生物降解率的材料可用于覆盖或制造农业技术薄膜,以及用于幼苗和土壤,然而,结构和饰面产品,或可重复使用的包装,需要具有很强的抵抗力各种环境因素。

  为此,经常使用复合材料,其基质含有回收的聚乙烯或聚丙烯,具有添加植物成分(纤维、外壳和面粉),这种复合材料的性能得到了很好的研究。

  例如,木材和植物塑料的抵抗力已知由压力材料(其主要成分)和缺失作为土壤基质或养分的分子,腐生微生物和大型生物。

  如果使用,由无粘合剂木材生物塑料制成的家用产品的保质期估计为7.5年在室温和中等湿度下,需要防腐保护来维持和改善它们的性能特征,然而,材料用防腐剂处理会改变他们的身体,机械和操作性能,因此充分利用农业植物废弃物进行回收和生产新材料,我们需要找到增加其抵抗力的最有效方法生物降解。

  在这方面,似乎有必要研究基于无粘合剂的木材和植物塑料的生物稳定性在锯末,小麦和小米壳上,以及找到一个防腐保护的最佳方式,我们的目标是研究木材的生物降解(基于锯末)和植物(基于小米或小麦壳)塑料不含粘合剂,并用防腐剂处理,为此,我们分析了样品的生物稳定性无粘合剂木塑和无粘合剂工厂塑料,评估了防腐剂对它们的影响物理和机械特性,并进行分析样品的生物稳定性由以下材料防腐保护不同的方法。

  我们的研究对象经过防腐处理基于无粘结剂的木塑(BF-WP)样品基于无锯末和粘合剂的植物塑料(BF-PP)小麦和小米壳,样品是2-4毫米厚的圆盘,直径90毫米,由含有植物成分(锯末、小麦或小米壳),压力机材料的重量每个磁盘10克,压制时间为10分钟,压力124MPa,压力下冷却时间10分钟。

  部分样本经消毒处理化合物通过将它们添加到压榨材料中或通过处理后将它们应用于成品样品,我们使用防水剂(1克/盘),12%铜SO4(0.6千克/100米2),以及福伍德防腐剂(拉杜加)涂层厂,新西伯利亚)(2克/盘),的金额防腐剂基于以前的研究。

  在评估生物稳定性之前,我们分析了样品的物理和机械性能,在特别是,我们确定了密度,弯曲强度,硬度、弹性数、压缩模量、弯曲模量、断裂应力、屈服应力、水吸收,24小时后厚度膨胀,然后将样品在活性土壤中保存21天进行研究生物稳定性。

  土壤是根据国家准备的标准9.060-75,在测试开始时,土壤提取物的pH值为7.0,具有生物活性系数为0.8,土壤的微生物群落微生物的原生田间菌株,土壤之后暴露,对样品进行宏观和宏观分析生物降解的微观迹象(分裂、肿胀、松动,蛀牙,植物形态变化颗粒,颜色变化,微生物菌落,菌丝,真菌子实体内部或表面样品,表面的粘液),然后,我们检查了这些样品的物理力学参数未因暴露在活性土壤中而损坏。

  首先,我们分析了关键的物理和机械对照样品的特性,即无粘合剂基于锯末的木塑(BF-WP)和基于小麦壳的无粘合剂植物塑料(高炉-PP-小麦)和小米壳(BF-PP-小米)。

  我们发现,暴露在活性土壤中会导致显著的视觉变化在木材和植物样品中,平均而言,60%的高炉-PP-小米、高炉-PP-小麦58%、高炉-可湿性粉剂47%样品显示出明显的纵向和横向开裂、边缘膨胀和厚度松动,他们也有微腔和大腔,特别是沿边缘和分割区域,缺陷从1.5到5.5毫米不等。

  所有样本均有以下显微迹象植物颗粒的形态变化:边缘个体的颤动、碎裂和破坏外壳和锯末颗粒,局灶性变暗,以及颗粒之间不同大小的微腔,表面粘稠和霉菌生长的迹象也是在所有样本中发现,特别是,多个霉菌菌在不同阶段的大菌落成熟度存在于74%的BF-PP-小米中,85%高炉-PP-小麦和62%的高炉-可湿性粉剂样品。

  总的来说,生物的视觉标志降解在植物基中更为明显样品,基于锯末的样品主要具有边缘以及几乎不影响中间的表面变化。

  暴露在活性土壤中具有负面影响关于物理和机械性能对照样品,未用防腐剂处理化合物,基于锯末的样品显示出硬度降低66%,弹性数降低43%,压缩弹性模量降低76%,断裂应力64%,屈服应力降低64%。

  基于小麦和小米壳的植物塑料有类似的变化,即硬度下降62和70%,弹性数46和47%,压缩弹性模量分别为73%和80%,断裂应力降低60%和68%,屈服应力降低60%和68%。

  平均弯曲强度最高,在锯末高炉-可湿性粉剂样品(4MPa),最低的是在小麦高炉-PP样品(1MPa)中,吸水率膨胀在小米BF-PP中具有最低值样本(85%)和BF-WP中的最大值和小麦高炉-PP样品(分别为94%和96%)。

  生物稳定性测试显示高生物降解性所有样品的潜力,生物稳定性可以是通过更改工艺参数(按温度、压力和时间),然而防腐处理是减少的主要方法生物降解,防腐成分可以是添加到原料混合物中或应用于成品产品,因此,防腐处理是先决条件用于在高度生物活性条件,即在侵袭性微生物中破坏性环境。

  在下一阶段,我们处理了实验带有防腐剂的塑料,通过将其添加到印刷机中材料或应用于表面以保护材料免受生物降解,提高其生物稳定性,并降低其生物降解潜力,样品分析物理和机械性能生物稳定性测试前后,我们发现这些属性受的类型和方法的影响防腐剂给药。

  BF-WP样品的指标最差当将憎水剂直接引入新闻材料,特别是,有一个平均抗弯强度降低49%,硬度降低14%,吸水率提高30%(24小时后),肿胀厚度为1.5%(24小时后)。

  这可能是由扰动的地层来解释的混合物颗粒之间的超分子键在压制过程中,木质素存在于液相中的混合物和防水剂分布它在颗粒表面,为它们提供疏水性,因此,这种修改变成了干扰的结构和机械因素颗粒之间键的形成,然而当应用于BF-WP样品的表面时,憎水剂改善了它们的物理和机械性能属性平均为1–10%。

  最好的指标是在那些BF-WP中找到的用硫酸铜保护的样品引入新材料,他们有最高的硬度值、压缩弹性模量和断裂应力与所有其他实验相比(受保护)和对照(未受保护)样品,在无粘合剂植物塑料中也观察到了类似的情况,引入压榨混合物中,憎水剂导致抗弯强度和吸水率(分别提高10%和11%)。

  当应用于表面时,它改善了这些属性分别减少了10%和14%,铜直接引入压榨机的硫酸盐混合物增加了强度指标(弯曲强度降低14%,硬度降低49%),但减少了水分阻力(吸水率上升23%,膨胀28%),在以下情况下必须考虑这些影响配制不含粘合剂、防腐保护的塑料基于木材和植物材料。

  实验性高炉-可湿性粉剂和高炉-聚丙烯样品在活性土壤中暴露21天,然后进行测试用于生物稳定性,我们对物理和控制器的机械性能(未受保护)和实验性高炉-可湿性粉剂样品显示出显著的强度指标下降,降幅最大在对照中发现了弯曲强度(39%),该指标在用Forwood防腐剂处理的样品中下降了29%,在含有将憎水剂引入压榨混合物中。

  弯曲强度的损失最小用硫酸铜保护的样品,即15%对于包被样品,21%对于带有改性压机混合物。

  硬度在木塑中最高用憎水剂处理,用硫酸铜改性压机混合物,即17.2和16.2MPa,分别在暴露的第八天活性土壤,然而,正是这些样本具有生物稳定性结束时硬度损失最大测试,分别为48%和36%,然而,这个指标在添加铜的样品中保持最高硫酸盐(10.3兆帕)。

  吸水率在添加防水剂的样品,平均为115%暴露三周后,最低值为添加硫酸铜的样品,即51%由测试结束(损失16%)。

  植物塑料也显示出其变化物理和机械参数,最小的损失暴露三周内弯曲强度的(24%)在样品中发现活性土壤中添加了憎水剂,尽管它们是最低的之一第一周的值(0.4MPa),第八天,该指标在包衣样品中最高使用防水剂(2.5MPa),减少53%至测试结束时为1.1MPa,硬度1个以内所有植物样品的指标均下降暴露周数在6-%的范围内。

  日吸水率最高添加防水剂的样品,金额为在活性土壤中暴露三周后为228%,与吸水率降低42%,到最后生物稳定性测试中,吸水率最低的是涂有Forwood防腐剂的样品(122%)。

  我们的研究表明,生物降解率高,并且无粘合剂木材和植物的低生物稳定性基于锯末的塑料,以及小麦和小米壳,因此,需要防腐保护以提高他们的表现,他们在生物活性环境引起一些形态和结构变化,以及影响其物理和机械性能。

  我们发现植物基塑料经历了活性土壤中的降解比锯末基塑料,根据我们的结果,测定样品的生物降解抵抗力通过填料和防腐剂的类型以及防腐剂的方法等工艺参数管理。

  我们用三种类型的防腐剂处理塑料(憎水剂、硫酸铜和福伍德)将它们添加到压机混合物中或将它们应用于表面,两种方法都更改了初始属性的样本,当用作涂料时,水驱虫剂改善了样品的物理和机械性能性能,然而,当添加到压榨混合物中时,它显着损害了他们的力量和水电阻。

  硫酸铜在那些防腐剂引入压榨混合物中,它降低了锯末基的弯曲强度样品提高5%,硬度提高,水吸收和肿胀,植物基样品添加硫酸铜表现出较好的强度指标,但防水性较低,因此,防腐处理基于木材或植物的无粘合剂塑料会影响其关键物理和机械性能的数量并应根据预期进行管理性能条件。

  [1]MelleloE,《含膨润土丙烯酸保湿剂复合材料对土壤微生物群落的影响》

  [2]MoreiraAA,《可生物降解塑料旨在改善土壤质量和微生物活性》