МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА І ПРОДОВОЛЬСТВА РФ
ФГБОУ ВПО «ОРЛОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
ФАКУЛЬТЕТ БІОТЕХНОЛОГІЇ ТА ВЕТЕРИНАРНОЇ МЕДИЦИНИ
КАФЕДРА БІОТЕХНОЛОГІЇ
Курсова робота
З дисципліни: «Біотехнологічне використання природних полімерів»
на тему: «Біотехнологічне використання полімолочной кислоти»
Автор проекту
Гришина К.В.
ОРЕЛ - 2014
Введення
Важко переоцінити значення полімерів у нашому житті. Полімери оточують нас буквально з усіх боків: з них складаються пакети в супермаркетах і одноразовий посуд, корпуса телефонів та іншої побутової техніки, автомобільні шини та віконні рами. Це найважливіший матеріал, з якого зроблені постійно використовувані нами предмети. З іншого боку, полімери є природними компонентами всіх живих організмів, у тому числі і людини.
Широке застосування деяких синтетичних полімерів, наприклад, поліетилену, пов'язане з необхідністю їх утилізації. Відомо, що розкладання звичайного поліетилену під дією світла і кисню може тривати не одну сотню років. Утилізація поліетиленової упаковки і виробів з інших синтетичних полімерів - одна з глобальних проблем сучасності. Існуючі способи переробки таких полімерів не досконалі, у зв'язку з цим ряду країн довелося обмежити їх виробництво.
Біополімери - клас полімерів, що зустрічаються в природі в природному вигляді, що входять до складу живих організмів: білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди, лігнін. Біополімери складаються з однакових (або схожих) ланок - мономерів. Мономери білків - амінокислоти, нуклеїнових кислот - нуклеотиди, в полисахаридах - моносахариди.
Біополімери (повна назва - біорозкладні полімери) відрізняються від інших пластиків можливістю розкладання на мікроорганізми шляхом хімічного або фізичного впливу. Саме ця властивість нових матеріалів дозволяє вирішувати проблему відходів. В даний час розробка біополімерів ведеться за трьома основними напрямками: виробництво біорозкладаних поліефірів на основі гідроксікарбінових кислот, надання биоразлагаемости промисловим полімерам, виробництво пластичних мас на основі відтворюваних природних компонентів.
Глава 1. Загальні відомості про полімолочной кислоті
полімолочной кислота (ПМК) є біорозкладаним полімером, оскільки здатна розкладатися і анаеробними і аеробними бактеріями. Анаеробне розкладання йде швидше. Швидкість процесу розкладання тим більше, чим більше температура. Полімер так само здатний до деструкції при витримці у водному середовищі. Повний гідроліз зразка полімеру протікає протягом 40-50 років.
Рис. 1 Формула полімолочной кислоти
При відповідній пластифікації ПМК стає пластичною і може замінити поліетилен, поліпропілен та ін. Вона відносно тендітна, але володіє значною міцністю. Термообробка полімеру з наступним швидким охолодженням дозволяє отримати продукт з низькою кристалличностью. Орієнтація волокна, отриманого з ПМК, призводить до кристалізації. Добрими пластифікаторами для ПМК є монолаурат поліетиленгліколю, поліетиленгліколь, олігомолочная кислота, цитрати. Для зниження крихкості можуть виготовлятися сополімери і композити на основі ПМК (наприклад, сополімер з гліколевої кислотою, гліколевої кислотою і лізином і т. Д.).
Покриття та плівки відрізняються високою міцністю, прозорістю, блиском, прийнятною температурою екструзії більше 200 ° С, мають низький коефіцієнт тертя. Плівка добре зварюється і при цьому може Біорозкладана при компостуванні. Так само на основі ПМК і її сополімерів отримані пористі матеріали.
Важливим достоїнством полімолочной кислоти (полілактиду) є те, що цей прозорий, безбарвний термопластичний полімер може бути перероблений всіма способами, застосовуваними для переробки відомих термопластів. З аркушів можна термоформованной підноси, тарілки, упаковку для харчових продуктів, імплантати для медицини. Він випробуваний також як полімеру для отримання волокон, плівок, сполучного для целюлозних нетканих матеріалів. Незважаючи на всі перераховані достоїнства полілактиду, широке впровадження його в якості полімеру побутового та технічного призначення до останнього часу стримується невеликими обсягами випуску, низькою продуктивністю технологічних ліній і, як наслідок, високою вартістю продукції. У зв'язку з цим особливу увагу в даний час розробники поліефірів приділяють питанням здешевлення одержуваних біорозкладаних продуктів за р...
