Bionoārdošu dabas polimēru izmantošana iepakojumā papīra īpašību uzlabošanai

Abstract

Bionoārdošu dabas polimēru izmantošana iepakojamā papīra īpašību uzlabošanai. Vīķele L., zinātniskie vadītāji: Dr. hab. sc. ing., Dr. chem., prof. Treimanis A. un Dr. chem., prof. Actiņš. A. Promocijas darbs, 124. lappuses, 55 attēli, 25 tabulas, 22 formulas, 205 literatūras avoti un 8 pielikumi. Latviešu valodā. PAPĪRA PIEDEVAS, M EHĀNISKĀS ĪPAŠĪBAS, BARJERĪPAŠĪBAS, MITRUMIZTURĪBA, ŪDENS SORBCIJA, MIKRO - NANOCELULOZE, HITOZĀNS. Darbā pētīta mikro - nanocelulozes, mikro - nanohitozāna 1 un molekulārā hitozāna 2 piedevu ietekme uz papīra šķiedru atlējumu īpašībām. Analizētas šķiedru atlējumu fizikāli - mehāniskās īpašības, barjerīpašības, mitrumizturība, antimikrobiālās īpašības un biosadalīšanās spēja. Noskaidrots, ka molekulārā hitozāna piedeva uzlabo šķiedru atlējumu mehāniskās īpašības par 15 - 25%, mitrumizturību līdz – 9 reizēm un nodrošina antimikrobiālās īpašības. Molekulārā hitozāna optimālā masas procentuālā attiecība pret šķiedru masu ir 2,5%, kas sakrīt ar aprēķināto šķiedru sorbcijas kapacitāti hitozānam pēc sorbcijas matemātiskā modeļa funkcijas. Lielāka hitozāna piedeva vairs būtisk i neuzlabo šķiedru atlējumu īpašības. Izmantojot oksidēšanas priekšapstrādi ar amonija persulfātu, pētījumā izstrādāta jauna mikro - nanocelulozes iegūšanas metode, un tā salīdzināta ar citām literatūrā iepriekš aprakstītām mikro - nanocelulozes iegūšanas meto dēm. Mikro - nanoceluloze, kas iegūta pēc izstrādātās metodes, uzlabo šķiedru atlējumu īpašības par 30% salīdzinot ar kontroles paraugu, un par ~10% labāk kā mikro - nanoceluloze, kas iegūta pēc literatūrā iepriekš aprakstītām metodēm. Izstrādāts makulatūras p resētā kartona iepakojamā materiāla prototips ar hitozāna piedevu, noteiktas tā īpašības, salīdzinot ar tirgū esošiem analogiem. Izstrādātā prototipa mehāniskā izturība ir par 20% un mitrumizturība – par 50% lielāka kā tirgū esošiem analogiem, turklāt izst rādātais prototips uzrāda antimikrobiālas īpašības.

Use of biodegradable polymers from nature to improve properties of paper packaging materials. Vikele L., scientific supervisors: Dr. hab. sc. ing., Dr. c hem., prof. Treimanis A. un Dr. chem., prof. Actins A. Doctoral thesis, 124 pages, 55 figures, 25 tables, 22 formulas, 205 literature references and 7 appendices. In Latvian. PAPER ADDITIVES, MECHANICAL PROPERTIES, BARRIER PEROPERTIES, WET STRENGTH, WATER SORP TION, MICRO - NANOCELLULOSE, CHITOSAN. In the work the impact of micro - nanocellulose, micro - nanochitosan 1 and molecular chitosan 2 on properties of a fibre sheet has been studied. Physical - mechanical, barrier, antimicrobial properties, wet strength and bi odegradability of a fibre sheet have been analysed. It has been found out that the molecular chitosan additive improves the mechanical properties of a fibre sheet approximately by 15 - 25%, its wet strength – up to 9 times, and provides antimicrobial propert ies. The optimum percentage of chitosan weight from the fibre mass is 2.5%, which coincides with the fibre sorption capacity of chitosan calculated by the function of the mathematical model for sorption. Higher amount of the chitosan additive no longer sig nificantly improves properties of a fibre sheet. In this study a new method for obtaining micro - nanocellulose through pre - oxidation with ammonium persulf ate has been developed and compared with other methods for obtaining micro - nanocellulose described prev iously in literature. The micro - nanocellulose obtained by the developed method improves properties of a fibre sheet by 30% compared with the control samples, and by ~ 10% better than the micro - nanocellulose obtained by the methods described in literature. A prototype of a moulded fibre paper material with the chitosan additive has been developed and its properties in comparison with the a nalogues existing on the market – determined. The mechanical strength of the prototype exceeds by approximately 20% that of the analogues and the wet strength of the prototype – by approximately 50%; in addition, the prototype shows antimicrobial properties.