Способ формования профилированных изделий из композиций на основе крахмала

 

Изобретение относится к технологии переработки крахмала в профилированные изделия, такие как бутыли, листы, пленки, упаковочные материалы, трубки, стержни, фармацевтические капсулы и т.п. Изобретение позволяет улучшить физико-механические характеристики изделий за счет того, что композиции крахмала, содержащие 10 - 20 мас.% воды, нагревают до получения расплава, который экструдируют с получением зерен с последующим кондиционированием их до указанного содержания воды, нагреванием до получения расплава и его инжекционным прессованием. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SS)S С 08 Т. 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4356200/23-05 (22) 10.08.88 (31) 8719485 (32) 18,08 ° 87 (33) GS (46) 07.12.90. Бюп, № - 45 (71) Варнер Ламберт Компани (US) (72) Роберт Фредерик Томас Степто (GB), Иван Томка и Маркус Тома (СН) (53) 678.552 (088.8) (56) Европейский патент ¹ 118240, кл. С 08 L 3/00, опублик. 1984, (54) СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ПРОФИЛИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ

: КРАХМАЛА

Изобретение относится к технологии переработки крахмала в профилированные изделия, такие как бутыли, листы, пленки, упаковочные материалы, трубки> стержни, фармацевтические капсулы и т.п.

Целью изобретения является улучше ние физико-механических характеристик изделий.

На фиг.1-5 приведены диаграммы, поясняющие предлагаемый способ.

Пример 1.

А. Приготовление деструктурированного крахмала.

Естественный картофельный крахмал, смазывающее вещество/антиадгезионная ! смазка форм (гидрогенизированный:, жир) и усилитель текучести расплава смешивают один с другим в относительных пропорциях и смесителе для порошковых материалов в течение 10 мин

„„SU„„1612999 A 3

2 (57) Изобретение относится к технологии переработки . крахмала в профилированные изделия такие как бутыли, листы, пленки, упаковочные материалы, трубки, стержни, фармацевтические капсулы и т.п. Изобретение позволяет улучшить физико-механические характеристики изделий sa счет того, что композиции крахмала, содержащие 10 20 мас.7. воды, нагревают до получения расплава, который экструдируют с получением зерен с последующим кондиционированием их до указанного содержания воды, нагреванием до получения

1 . расплава и его инжекционным прессованием. 5 ил. так, что получается композиция, состоящая из 81,3 ч,естественного картофельного крахмала, 1 ч, гидрогенизированного триглицерида, содержащего ф",1 жирные кислоты С ц . С j6 . С в соотно- laaaL

:, шенин 65:31:4 мас.ч., 0,7 ч,лицетина (Я и 17 ч. воды, .имеющая форму свобод- 1 © .но сыпучего порошка. Данный продукт, (ф затем подают в загрузочную воронку . (© экструдера. В шнековом цилиндре данный порошок расплавляется ° Измеренная температура в цилиндре составляет 165 С, среднее общее время прео бывания 12 мин (10 мин нагревания, 2 мин выдержки в расплавленном состоянии) и создаваемое давление равно дав- CA лению пара жидкости, присутствующей в объеме шнекового цилиндра. Этот расплав затем продавливается и разделяется на зерна средним диаметром от 2 до. 3 мм. Этот материал представ1612999 ляет собой твердый белый продукт с тонкой пенообразной структурой. Содержание воды в нем составляет 12Х, причем эта вода может улетучиваться при

5 выходе расплава из мундштука экструдера. Полученный зернистый материал затем кондиционируют до содержания в нем воды 17Х.

Б. Инжекционное прессование полученных зерен. Полученный материал подают в загрузочную воронку машины инжекционного прессования. Этот материал превращается в расплав в шнековом цилиндре. Температура в нем подцержи- 15 вается 165ОС, давление 75 А!0 Н/м, . среднее время пребывания составляет

7,5 мин (5 мин нагрева и 2,5 мин в расплавленном состоянии). Расплав вводится в форму для прессования таким образом, что получаются испыта тельные образцы, пригодные для изучения их физических свойств (поведение нагрузка/деформация) в аппаратуре для разрывных испытаний ° Эти образцы кон-.25 диционируют до содержания воды 13,5Х и осуществляется их испытание при комнатной температуре при скорости растя-. жения -10 мм/мин °

Диаграмма нагрузка — деформация, (фиг.1) для материала, согласно примеру 1А получена при следующих усло виях: время пребывания 450 с; скорость,. вращения шнека 75 об/мин; деформация при разрыве 32,512,0Х.; разрывная ,нагрузка 40,0 0,! МПа;,энергия раз рыва/ед.площади 450,0130,1 кДж м

Диаграмма нагрузка — деформация

" (фиг. 2) для дополнительного материала согласно примеру 1 (испытательные образцы соответствуют стандарту) по- 40 лучена при следующих условиях: нагрузка/деформация крахмала, обработанно-, го как описано в примере 1Б; время пребывания 450 с; скорость вращения

45 шнека 125 об/мин; деформация при разрыве 29,4+2,0Х; разрывная нагрузка

39,3+0,3 MIIa энергия разрыва/ед.площади 401430,6 кДж-м !

Каждая группа показывает результа- .50 ты измерения трех образцов инжекционно-прессованных в одинаковых условиях как описано в примере 1Б с ис пользованием предварительно обработанного (деструктурированного) крахмала, 55 полученного в примере 1А. Испытуемые образцы хорошо воспроизводимы в отношении свойств, и степень их растяжения до момента разрыва составляет примерно ЗОХ.

Другие условия обработки, например время пребывания в аппаратуре инжекционного прессования 600 с, скорость вращения шнека 75 об/мин, дают аналогичные результаты

Пример 2. Композицию аналогично примеру 1А подают в загрузоч. ную воронку машины инжекционного. прессования, испытательные образцы получают непосредственно в одноэтапном процессе. Температура в шнековом цилиндре составляет 1650С, давление

75Х10 Н/м, время пребывания в нем

12,5 мин (8 мин нагревания, 4,5 мин в расплавленном состоянии).

Диаграмма нагрузка — деформация (фиг.3) для материала согласно примеру 2 получена пр и следующих условиях: время пребывания 750 с; скорость вращения шнека 75 об/мин; деформация при разрыве 18,0 4,7Х; разрывная нагрузка 33,8Ô7,7 МПа, энергия разрыва/ед.площади 242Ф68 кДж м, ъ, Диаграмма нагрузка — деформация (фиг.4) для другого материала согласно примеру 2 получена при следующих условиях: время пребывания

750 с; скорость вращения шнека

100 об/мин; деформация при разрыве

8,8 3,1Х; разрывная нагрузка 33,84. 7,7 МПа; энергия разрыва/ед.площади

108+44 кДж м

Достигаемая степень растяжения до момента разрыва относительно низ» ка, непостоянна и значительно ниже значений, соответствующих примеру 1.

Пример 3. Процедура осуществляется аналогично примерам 1и 2,но исходная композиция примера 1А .заменена композицией, состоящей из следующих компонентов, мас.ч,:

Естественный картофельный крахмал 80,0

Смазывающее вещество/ антиадгезионная смазка для пресс-формы (гидрorенизированный жир) 1,0

Лецитин 0,7

Двуокись титана 0,3

Вода 17,0

Получены результаты, аналогичные результатам примеров 1 и 2.

Пример 4. Процедура осуществляется таким же образом, как описа5 161 но в примерах 1 и 2 с использованиемкомпозиции, содержащей поливинилпирролидон, и полученные испытательные образцы имеют следующий состав,/:

Картофельный крахмал 74,6

Поливинилпирролидон 10,0

Гидрor ениэированный жир 1,1

Лецитин 0,8

Вода 13,5

Поведение нагрузка/деформация аналогично поведению при осуществлении обработки по примеру 1 и аналогично поведению при осуществлении обработки по примеру 2;

Пример 5 (стабильность обработки) ° Измеряют вязкость описанной в примере 1А композиции в расплавленном состоянии в шнековом цилиндре как функцию скорости сдвига при обработке (кривая 1, фиг ° 5). Как в примере 1Б и при обработке (кри-. вая 2, фиг.5) как в примере 2. Результаты испытаний получают в машине с хорошо отрегулированными ус- . ловиями. Вязкость расплава как функцию скорости сдвига рассчитывают по данным измерений, используя теорию стандартного инжекционного прессования наряду с измерениями времени заполнения показывает результаты двухэтапного процесса согласно примеру 1, а также результаты одноэтапного процесса согласно примеру 2. Иатериалы, обработанные согласно примеру 2 (одноэтапный процесс), имеют более высокие вязкости расплава и более высокую чувствительность к времени пребывания в зоне обработки и скорости сдвига. Эти более высокие вязкости и чувствительности приводят к более низкой стабильности обработки и более низкой воспроизводимости продукта.

Зависимости вязкостей расплава от скорости сдвига при осуществлении двухэтапного процесса согласно примеру 1 аналогичны зависимостям для обычных термопластиков, например полиэтилена, которые как известно подвергаются стабильной обработке, давая .воспроизводимые продукты.

2999

1о8(Па ° с) означает логарифм с основанием 10 вязкости расплава ;1оя л ()/с ) означает логарифм с основанием

10 величины скорости сдвига (фиг.5).

Линии 1-3 получены для материала согласно примеру 2 (одноэтапный процесс) при времени пребывания 750, 600 и 450 с с ответственно.

Линии 4 и 5 получены для материала согласно примеру-1 (двухэтапный процесс) при времени пребывания 750 и 450 с соответственно. !

Пример 6.Повторяют примеры I и 2, однако исходную композицию в примере 1А . замещают следующими компонентами,ч.:

Натуральный картоАельный крахмал 77,0

Замасливатель/ан-, тиадгезив (гидрированный жир} 1,0

Лецитин 0,7

Диоксид титана 0,3

Вода 20,0

Получены аналогичные результаты, как и н примерах 1 и 2.

Пример 7. Примеры 1 и 2 повторяют с использованием композиции, содержащей поливинилпирролидон, так что получают следующую композицию,Ж:

Картофельный крахмал 76,0

Поливинилпирролидон 12,0

Гндрированный жир 1,2

Лецитин 0,8

Вода 10,0

Динамометрическая характеристика сходна с той, когда проводят обработку аналогично примерам 1 и 2.

Формула изобретения

Способ формования профилированных изделий из композиций на основе крахмала, содержащих 10-20 мас.Ж воды, включающИй нагревание композиций до получения расплава и инжекционное прессование в форме, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улуч50 шения физико-механических характеристик изделий, до инжекционного прессования расплав экструдируют с получением зерен, которые кондиционируют до указанного содержания влаги и подвергают расплавлению.

1612999

35

Я 15 ь в М

1,35 1,t

1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 liL

ge y uuus 4 оаьмала (Щ/

Put. Л

Ь

1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3

pepc uus грахмаюа(/Я

puz. 7

:16i?999

20 с3

1 105 11 115 12 125 13 135 14 р,врормация Ра ла, Дигон . 50

„20

= ъ 15 а l0

1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 . 1,3 1,35 1,4 де рормация крахмала фу,гА

1612999 (09 (/ / )

Составитель О. Рокачевская

Редактор Н. Бобкова Техред. N.Äèäûê Корректор Н. Ревская

Заказ 3836 Тираж 428 Подписное

ВНЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Способ формования профилированных изделий из композиций на основе крахмала Способ формования профилированных изделий из композиций на основе крахмала Способ формования профилированных изделий из композиций на основе крахмала Способ формования профилированных изделий из композиций на основе крахмала Способ формования профилированных изделий из композиций на основе крахмала Способ формования профилированных изделий из композиций на основе крахмала 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композициям на основе крахмалов, используемым в качестве подгрунтовочных основных и отделочных покрытий для получения переплетных материалов, идущих на изготовление книг, альбомов, футляров, блокнотов, тетрадей

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в процессах печатания текстильных материалов

Изобретение относится к области печати и крашения текстильных материалов и может быть использовано для геолого-исследовательских, инженерно-геологических, гидрогеологических, специально-строительных работ, в полиграфической, пищевой и парфюмерной промышленности

Изобретение относится к получению пластических масс, в частности ацетатцеллюлозных пластмасс (этролов), применяемых в производстве различных термоформованный изделий, в том числе потребительской тары, посуды и др., эксплуатируемых в контакте с пищевыми продуктами

Изобретение относится к биологически разрушаемому формованному изделию на основе растительного волокнистого материала, который интегрирован в матрицу по меньшей мере из переводимого при повышенной температуре и повышенном давлении в гельрасплавообразное состояние, термопластически перерабатываемого, биогенного материала, а также к способу его изготовления

Изобретение относится к методам для изготовления составов на основе крахмала с равномерно распределенными волокнами, которые могут быть использованы для изготовления тарных изделий и упаковочных материалов

Изобретение относится к технологии изготовления формованных листов, имеющих связанную крахмалом матрицу, армированную волокном, и может быть использовано для изготовления обыкновенной бумаги и картона

Изобретение относится к получению пластических масс на основе природных полимеров, применяемых в производстве термоформованных изделий различной конфигурации

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для приготовления клеевых составов при производстве картона и гофрокартона

Изобретение относится к технологии переработки крахмала в профилированные изделия, такие как бутыли, листы, пленки, упаковочные материалы, трубки, стержни, фармацевтические капсулы и т.п

Наверх