ВИКОРИСТАННЯ ВІДПРАЦЬОВАНОЇ РОСЛИННОЇ ОЛІЇ ДЛЯ СТВОРЕННЯ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ

1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет “Львівська політехніка”

У харчовій промисловості та закладах громадського харчування України утворюється досить велика кількість олії, яка використовувалась під час обсмажування різноманітної харчової сировини та приготування страв, наприклад овочів та риби під час виготовлення консервів, приготування картоплі фрі, пампухів, чебуреків тощо. За рахунок протікання в олії при високій температурі під час контакту із харчовою сировиною та вологою, що в ній міститься, процесів термічного розкладу, окиснення, полімеризації тощо, в олії накопичуються шкідливі для людини речовини, такі як альдегіди, кислоти, кетени, поліциклічні сполуки тощо. Олія при цьому стає непридатною для подальшого харчового використання. В той же час, сучасна промисловість потребує розроблення нових полімерних композиційних матеріалів, для створення яких необхідні наповнювачі, у тому числі і мінеральні із модифікованою поверхнею.

Цікавою уявляється спроба спільного вирішення цих двох проблем, тобто вивчення можливості використання пересмаженої рослинної олії для модифікації поверхні дисперсних мінеральних наповнювачів, з їх подальшим використанням для створення нових полімерних композиційних матеріалів.

Метою представленої роботи є перевірка можливості використання відпрацьованої соняшникової олії для модифікації поверхні крейди та гідроксиду магнію, та вивчення впливу таких наповнювачів на фізико-механічні властивості полімерних композиційних матеріалів.

За результатами досліджень, вперше досліджена можливість модифікації вищезгаданих дисперсних мінеральних наповнювачів відпрацьованою (пересмаженою) соняшниковою олією непридатною для харчових цілей. Створені полімерні композити на основі поліетилену низької щільності, пластифікованого ПВХ та епоксидної смоли наповнені крейдою та гідроксидом магнію модифікованими відпрацьованою соняшниковою олією. Доведено, що використання таких модифікованих наповнювачів покращує фізико- механічні властивості композитів збільшуючи їх ударну в’язкість, відносне видовження та міцність на розрив. Приріст міцності на розрив, перелічених композитів, досягає від 30 до 180%. При термомеханічних дослідженнях наповнених поліетилену низької щільності та пластифікованого ПВХ показано, що теплостійкість таких композитів в основному не змінюється в порівнянні із композитами наповненими немодифікованими наповнювачами.

1. Kurta S. A. (2012). Napovnyuvachi - sy'ntez, vlasty'vosti ta vy'kory'stannya: navchal'ny'j posibny'k. Ivano-Frankivs'k: Vyd-vo Prykarpat. nacz. un-tu im. V. Stefany'ka. P. 296.
2. G. Schmid. (2010). Nanoparticles: from theory to application. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH, 522.
https://doi.org/10.1002/9783527631544
3. Z. Bartczak, A. S. Argon, R. E. Cohen, M. Weinberg. (April 1999). Toughness mechanism in semi-crystalline polymer blends: II. High-density polyethylene toughened with calcium carbonate filler particles. Polymer. Vol. 40, Is. 9, 2347-2365.
https://doi.org/10.1016/S0032-3861(98)00444-3
4. Chobit M. R. (2007). Peroxide modification of the cellulose for synthesis of the compound polymer systems. (Candidate's thesis). Lviv. [in Ukrainian]. 5. Savelyev Yuri, Gonchar Аlexey, Travinskaya Тamara. (2013). Monmorillonite modified with oligourethane ammonium chloride and based nanostructured polymers. American Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 1(4), 87-93.: doi: 10.11648/j.nano.20130104.13.
https://doi.org/10.11648/j.nano.20130104.13
6. Yuri. V. Savelyev, Alexey N. Gonchar and Tamara V. Travinskaya. (2015). New Montmorillinite Modifier for Creation of Polyurethane Acrylate/Organoclay Nanocomposites by in situ Polymerization. J. Chem. Eng. Chem. Res. Vol. 2, No. 2, 511-52.
7. Pietrzak, L., Sowinski, P., Bojda, J., Piorkowska, E., & Galeski, A. (2016). Toughening of syndiotactic polypropylene with chalk. Journal of Applied Polymer Science, 133(28), doi:10.1002/app.43651.
https://doi.org/10.1002/app.43651
8. Fazelinejad, S, Akesson, D, Skrifvars, M. 2017. Repeated Mechanical Recycling of Polylactic Acid Filled With Chalk. Progress In Rubber Plastics And Recycling Technology. 1 (33), 1-16.
https://doi.org/10.1177/147776061703300101
9. C. Mahesh, B. Kondapanaidu, K. Govindarajulu, V. Balakrishna. (Nov 2013). Experimental Investigation of Thermal and Mechanical Properties of Palmyra Fiber Reinforced Polyster Composites With and Without Chemical Treatment and Addition of Chalk Powder. International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT), V5 (5), 259-271.
10. Domka L., Wąsicki A., Kozak M. (2003) The microstructure and mechanical properties of new HDPE-chalk composites, Physicochemical Problems of Mineral Processing, 37, 141-147.
11. Parashchuk L. Ya., Yakymechko Ya.B., Pan¬chuk B. R. (2010). Vplyv saxarydiv na kinetyku gasinnya vapna. Visnyk Nacionalnogo universytetu "Lvivska politexnika". Ximiya, texnologiya rechovy'n ta yix zastosuvannya, No. 667, 16-20.
12. B. N. Tiutiunnykov, Z. Y. Bukhshtab, F. F. Hlad¬kyi and other. (1992). Xy'my'ya zhy'rov. М.: Kolos, 448.
13 Chobit M. R., Vasylyev V. P., Kot V. A. (2015). Modyfikaciya krejdy roslynnymy' oliyamy. Visnyk Nacionalnogo universytetu "Lvivska politexnika", №812, 438-443.
14. Chobit M. R., Vasylyev V. P., Panchenko Yu. V. (2017). Vykory'stannya vidxodiv oliyezhyrovoyi promyslovosti dlya modyfikaciyi mineralnyx napovnyuvachiv. Visnyk Nacionalnogo universytetu "Lvivska politexnika", No. 868, 318-325.