Использование полимерных отходов в сельском хозяйстве
Дипломная работа - Сельское хозяйство
Другие дипломы по предмету Сельское хозяйство
, при смешении ПП с ПЭВП уменьшается разрывное удлинение в связи с плохой адгезией фаз, их несовместимостью. При соотношении ПП/ПЭВП 90:10 и 70:30 наблюдаются более мелкозернистая структура, улучшенная морфология. С увеличением доли ПЭВП в ПП снижается кристалличность до 38% (у ПЭВП и ПП кристалличность 73 и 72%, соответственно).
Таблица 1. - Свойства смесей ПП с ПЭВП
ПЭВП, % Модуль Юнга, кг/мм2 Плотность при растяжении, кг/мм2 Разрывное удлинение, % Ударная вязкость, Дж/м 0 63,6 3,6 12,6 7,0 5 68,4 3,6 10,1 9,3 10 72,6 3,4 8,6 8,5 20 72,0 3,1 7,1 6,5 30 71,0 3,2 6,9 9,3 40 64,7 3,1 8,3 7,5 50 69,2 2,9 7,1 7,0 100 55,2 1,6 560,0 38,3
Изучено влияние добавок в смесь ПП/ПЭВП блок-сополимера пропилена с 6% этилена (П/Э) в количестве 5-20%. Свойства смесей приведены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, 5%-ная добавка сополимера П/Э значительно повышает разрывное удлинение и ударную вязкость, увеличенная доля сополимера повышает только модуль упругости, материал становится более жестким.
Таблица 2. - Механические свойства смеси ПП/ПЭВП-70:30 с
сополимером (П/Э)
Сополимер, % П/Э Модуль Юнга, кг/мм2 Прочность при растяжении, кг/мм2 Разрывное удлинение, % Ударная вязкость, Дж/м 0 68,9 3,2 6,8 9,3 5 11,4 1,7 15,9 16,8 7 79,6 1,7 2,8 10,2 10 78,4 2,7 6,1 10,2 12 80,9 2,8 5,7 10,6 15 83,6 3,7 7,0 13,0 20 76,3 2,9 6,3 12,1
В Венесуэле 50% всех пластиков занимают ПЭНП и ПЭВП, поэтому исследователи изучили возможность смешения исходного (свежего) ПЭНП с рецикловым ПЭВП. Свойства смесей приведены в табл. 3.
Таблица 3
ПЭВП, % Модуль Юнга, кг/мм2 Прочность при растяжении, % Разрывное удлинение, % Ударная вязкость, Дж/м 0 15,0 0,9 83,0 более 200 10 20,9 0,9 251,6 117 20 26,0 1,0 325,1 62 30 35,2 1,1 487,4 23 40 41,1 1,1 514,6 23 50 35,4 0,5 9,0 22 100 54,8 1,6 560,0 38
Как видно из табл. 3, с увеличением доли ПЭВП в ПЭНП повышается модуль упругости, при 40% ПЭВП в 6 раз увеличивается удлинение, ударная вязкость снижается. Можно вводить до 50% ПЭВП-рециклата в ПЭНП. Считают, что при 50% ПЭВП подвергается деструкции по молекулам с более слабой связью.
Газонепроницаемые нанокомпозитные контейнеры для жидких пищевых продуктов
Установлено уникальное свойство минеральной смектитовой глины из группы монтморрилонита, сапонита, бадделеита, нонтрита, гекторита, их смесей, но преимущественно монтмориллонита в Na-форме, добавленной в количестве 0,1-10% в ПЭТФ, не пропускать через стенки бутылей кислород и углекислый газ, что очень важно при заливе пива, вина и др. напитков. Для достижения такого эффекта достаточно покрыть бутыли слоем толщиной 100-2000 мкм ПЭТФ, содержащего 0,1-10% глины, которую можно вводить в ПЭТФ в процессе синтеза или смешивать уже с готовым полимером. Например, получают бутыли литьем под давлением с раздувом высотой 260 мм с размером горла 43 мм и объемом заполнения 1,89 литра, весом 81 г при средней толщине стенок 0,483.
Таблица 4. - Проницаемость кислорода при 230C и 50%-ной
относительной влажности
Содержание глины, % Отношение ширины к диаметру (толщина 9A - 100 нм) Проницаемость О2, см3/пак 24 ч. 0,2 атм. О2 0 - 0,090 1 500 0,015 1 1000 0,008 3 500 0,005 5 1500 < 0,002
Аналогичные результаты получены и с СО2.
Таблица 5. - Ламинированные бутыли
Тип бутылей Индекс проницаемости О2 Монослой ПЭТФ 100 Многослойный ПЭТФ/ЭВС или с ПА, ПЭН, ПВДХ 30-60 ПЭТФ со слоем нанокомпозита ПЭТФ (= 5%) 30-60 Монослой из нанокомпозита ПЭТФ < 30
Барьерное покрытие полиэтилентерефталатных пленок плазмоосаждающим слоем оксида кремния
В настоящее время к пищевой упаковке предъявляются высокие требования. Покрытия алюминием или SiOx значительно улучшают газобарьерные свойства. Предпочтительнее покрытия слоем SiOx. Даже при алмазоподобном типе оно прозрачно, беiветно, пригодно для микроволновых применений и не создает затруднений при рециклинге покрытого полимера, абсорбирует УФ-лучи, и упаковка может подвергаться стерилизации. Плазменным осаждением по технологии CVD наносят слой SiOx из гексаметилдисилоксана (ГМДС) в смеси с О2 в камере с заданными параметрами на непрерывно движущуюся упаковочную пленку. Чтобы лучше прилипало покрытие к субстрату, на него наносят в атмосфере Аr слой ГМДС, затем плазменным напылением слой из ГМДС/O2, сверху обрабатывают плазмой в атмосфере Аr. Покрытие из SiOx выдерживает испытание на царапание, травление в H2SO4. Пленка из ПЭТФ с таким покрытием общей толщиной 12 мкм имеет проницаемость по кислороду 0,5 мл/м2/сутки/атм. Этого достаточно для удовлетворения высоких требований к пищевой упаковке. Считают, что этот процесс имеет будущее для широкого применения, так как все товары могут подвергаться рециклингу.
Применение пленок в сельском хозяйстве и утилизация их после использования
В настоящее время принято считать, что сельское хозяйство связано с использованием пленок. Урожайность зависит не только от количества и качества внесенных удобрений, климатических условий (различных в регионах мира), агрохимикалий, защищающих сельскохозяйственные растения от вредителей, но и от пластиковых пленок. Какие и где применяются пленки в сельском хозяйстве, видно из табл. 6.
Таблица 6. - Типы и применение пленок в сельском хозяйстве
Тип пленки Назначение Исходные формы 1. Для мульчирования: (черные, белые прозрачные, окрашенные, алюминизированные, фоторазлагаемые) - Выстилание с целью создания надпочвенного микроклимата; - действие на рассаду; - контроль за сорняками; - контроль за вредными насекомыми - ПЭНП, линейный ПЭНП; - очень тонкие пленки с толщиной до 8 мкм; - срок жизни пленки может составлять до 1 месяца; - одно- или многослойные пленки 2. Силосные (растянутые, ориентированные, широкие - плоские, рукавные - мешки) - Для покрытия и перевозки