Спасибо!
Информация о работе
Подробнее о работе
Разработка технологического регламента на производство СОполимеров на основе молочной кислоты
- 32 страниц
- 2014 год
- 272 просмотра
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время растет внимание к экологическим проблемам окружающей среды ввиду увеличения выбросов, главным образом, промышленных отходов производств. Производство и использование альтернативных биоразлагаемых материалов экологическую привлекательность и экологическую безопасность процессов и является объектом изучения «зеленой химии».
Наиболее перспективными биополимерами, сырьем для которых служат микробиологически получаемые мономеры, являются полилактиды (PLA) - полимеры молочной кислоты это термопластичные, легко перерабатываемые в волокна, пленки и другие изделия, материалы с температурами плавления 180-220 oС. Молочная кислота - является распространенным веществом, так как образуется в процессе молочнокислого брожения многих видов растительных материалов, в том числе овощных культур.
Основным технически приемлемым методом синтеза молочной кислоты для полилактидов в настоящее время является биохимический метод с использованием глюкозы как питательного субстрата и лактобактерий. Исходным сырьем для биохимического процесса служит крахмал (маисовый, кукурузный, картофельный, злаковый) или меласса, получаемая при производстве сахара из сахарной свеклы или сахарного тростника, а также некоторые другие растительные продуты, содержащие гексозаны.
Молекулярная масса полимера для получения волокон и пленок составляет Mn=57000-60000. Свойства полилактидного полимера, его температурные характеристики сравнительно близки к полипропилену и поликапроамиду (найлон, капрон), соответственно, процессы получения полилактидных волокон и нитей, а также применяемое оборудование для формования, близки к полипропиленовым и поликапроамидным волокнам и нитям. Волокна устойчивы к атмосферным и другим эксплуатационным воздействиям, а в ряде случаев даже превосходят другие синтетические волокна.
Итак, полимеры и сополимеры на основе молочной кислоты и её аналогов являются уникальными материалами, интерес к которым во всем мире чрезвычайно высок. Это связано с такими качествами полимеров, как биосовместимость и биорассасываемость. Биодеградируемые биосовместимые полимеры находят широкое применение, как в медицине, так и в технике. Использование их в медицине связано с тем, что в живых организмах они полностью разлагаются на нетоксичные, участвующие в метаболизме продукты. Ценность биорассасывающихся полимеров заключается в том, что они не вызывают аллергических, воспалительных и других вредных реакций в организме, а при использовании их в качестве опорных элементов для временного остеосинтеза они не требуют повторных операций, как в случае нерассасываемых изделий и обладают широко варьируемыми сроками биодеградации.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА 5
2 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ 6
2.1 Молочная кислота 6
2.2 Поливиниловый спирт 7
2.3 Глицерин 8
2.4 Стирол 8
2.5 Сополимеры молочной кислоты 10
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОЦЕССОВ 11
3.1 Сополимеризация молочной кислоты и ПВС 12
3.1.1 Некаталитическая поликонденсация молочной кислоты 12
3.1.2 Каталитическая сополимеризация 17
3.2 Сополимеризация молочной кислоты с глицерином 22
3.3 Получение сополимеров стирола с молочной кислотой 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе нами были проведены материальные и тепловые расчеты, необходимые для разработки пилотных установок для получения сополимеров молочной кислоты с ПВС, глицерином и стиролом со средней производительностью 100 кг/час и подобрано соответствующее оборудование. Все разработанные установки действуют периодически.
В работе были использованы две методики сополимеризации полимолочной кислоты с поливиниловым спиртом - некаталитическая поликонденсация и поликонденсация с применением в качестве катализатора хлорида олова, SnCl2. Степень этерификации составляет 25-50%.
Методика некаталитической поликонденсации молочной кислоты с глицерином. Олигомерные цепочки полимолочной кислоты «сшиваются» глицерином с образованием разветвленных полимеров.
Способ получения сополимера стирола с молочной кислотой из стирола и водных растворов молочной кислоты. Процесс радикально инициируемой полимеризации стирола в данном способе совмещен с одновременно протекающей, межфазно катализируемой поликонденсацией кислоты. Совмещение осуществляют эмульсифицированием стирола в среде водных растворов молочной кислоты в присутствии эмульгаторов - третичных аминов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. D.H. Lewis. Controlled release of bioactive agents from lactide/glycolide polymers // Biodegradable Polymers As Drug Delivery Systems / Ed. by M. Chasin, R. Langer. – N.-Y.: Marcel Dekker. 1990. P. 1-41.
2. G. Ruan, S.-S. Feng. Preparation and characterisation of poly(lactic) –poly(ethylene glycol) – poly(lactic acid) (PLA-PEG-PLA) microspheres for controlled release of paclitaxel // Biomaterials. 2003. V. 24. P. 5037-5044.
3. Kyle Clinton Bentz. SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF LINEAR AND BRANCHED POLYLACTIC ACID FOR USE IN FOOD PACKAGING APPLICATIONS // The Requirements for the Degree of Master of Science in Polymers and Coatings Science. June 2011. Faculty of California Polytechnic State University, San Luis Obispo.
4. S. Herman, G. Hooftman, E. Schacht. PEG with reactive end groups: I. Modification of proteins // J. of Bioactive and Compatible Polymers. 1995. V. 10. P. 145-187.
5. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Ч.1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. Учебник для вузов. Изд. 2-е. М.: Химия,1995. - 400с.
6. Конструирование и расчет элементов колонных аппаратов: Учебное пособие - Виноградов О.С., Виноградов С.Н., Таранцев К.В. Конструирование и расчет элементов колонных аппаратов: Учебное пособие. - Пенза: ПГУ, 2003. - 114 с.
7. Коптева В.Б. Опоры колонных аппаратов. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. – 24 с.
8. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник. – Л.: Машгиз, 1970. – 753 с.
9. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов под ред. чл. - корр. АН России П. Г. Романкова. − 13-е изд., М.: ООО ТИД «Альянс», 2006.− 576 с..
10. Патент RU 2404198. Способ получения сополимеров стирола с молочной кислотой. Кирюхин Юрий Иванович, Чвалун Сергей Николаевич, Мотов Сергей Александрович, Кузьмина Марина Михайловна, Поляков Дмитрий Константинович, Быкова Ирина Витальевна, Антипов Евгений Михайлович, Полякова Галина Резвановна
11. Плановский А.Н, Николаев И.П. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. 5-изд. - М.:Химия, 1987 г. - 847 с.
12. Плотность растворителей при различной температуре. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://fptl.ru/spravo4nik/plotnost-rastvoritelej-ot-temperaturi.html
13. Процессы и аппараты химической технологии. Проектирование ректификационных колонн. Часть 2. Технологический, конструктивный и гидравлический расчеты. Методические указания к курсовому проектированию для студентов химико-технологического и заочного энерго-механического факультетов. - Томск: Изд. ТПУ, 1997, - 32 с.
14. Тимонин А. С. Основы конструирования и расчёта химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник. Изд. 2-е пер. и доп. Том 1.: Калуга, 2002. – 846 с.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
