Обоснование технологического процесса и параметров экструзионной установки для производства биоразлагаемых упаковочных материалов на основе вторичных ресурсов АПК тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Шабарин, Александр Александрович

• Шабарин, Александр Александрович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Шабарин, Александр Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Структура, основные особенности образования и утилизации отходов современного сельскохозяйственного производства

1.2 Биоразлагаемые полимерные материалы для упаковки сельскохозяйственной и пищевой продукции

1.2.1 Виды, технические требования и материалы, применяемые для производства упаковки из пленочных материалов

1.2.2 Сравнительная характеристика композиционных материалов на основе синтетических и биополимеров

1.2.3 Виды, получение и требования к мелкодисперсным наполнителям, придающим композициям на основе синтетических полимеров свойства биоразлагаемости

1.3 Технологические процессы и оборудование для производства полимерных композиций и переработки их в пленочные материалы

1.3.1 Общие принципы технологии

1.3.2 Применяемое оборудование

1.3.3 Сравнительная характеристика экструзионно-выдувного и плоскощелевого методов получения упаковочных пленок

1.3.4 Анализ конструкций плоскощелевых экструзионных головок и методов выравнивания потока экструдата

1.3.5 Принципы проектного расчета плоскощелевых головок для производства упаковочных пленок

1.3.6 Реологические модели, применяемые для описания течения полимерных материалов при экструзии

1.4 Методы изучения эксплуатационных и технологических 39 характеристик биоразлагаемых полимерных композиций

1.4.1 Приборы и методы изучения физико-механических и реологических свойств полимерных композиций

1.4.2 Приборы и методы оценки способности композиционных материалов к биодеградации под действием природных факторов

1.5 Цель и задачи исследования

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА И

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПЛОСКОЩЕЛЕВОЙ ЭКСТРУЗИОННОЙ ГОЛОВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА УПАКОВОЧНЫХ ПЛЕНОК

2.1 Допущения, граничные условия и уравнения математической модели течения неньютоновской жидкости в каналах плоскощелевой экструзионной головки

2.1.1 Принципиальные схемы плоскощелевых экструзионных головок

2.1.2 Дифференциальные уравнения механики сплошной среды, описывающие течение расплавов полимеров в каналах плоскощелевых экструзионных головок

2.2 Основные особенности и принципы моделирования технологических процессов производства изделий из полимерных материалов в пакете ANSYS Ро1уАом;

2.3 Расчетная схема и численный анализ в пакете ANSYS Ро1у/1ом? течения расплава в плоскощелевых головках коллекторного типа с регулирующими планками

2.3.1 Расчетная схема, аналитический и численный расчет течения расплава в трубе постоянного диаметра

2.3.2 Расчетная схема и численный анализ течения расплава в плоскощелевой головке с коллектором типа «рыбий хвост»

2.3.3 Расчетная схема и численный анализ течения расплава в 68 плоскощелевой головке с коллектором Т-образного типа

2.3.4 Расчетная схема и численный анализ течения расплава в плоскощелевой головке с коллектором типа «вешалка»

2.4 Выводы к главе 2

3 МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа исследований

3.2 Методика изучения процессов измельчения органических наполнителей в одностадийном и двухстадийном режимах

3.3 Методика компаундирования компонентов композиционных материалов на лабораторном смесителе периодического действия PolyLab Rheomix 600 OS

3.4 Методика компрессионного формования пластин для физико-механических и реологических испытаний на лабораторном прессе GT-7014-H50C

3.5 Методики исследования технологических и эксплуатационных характеристик композиционных материалов

3.5.1 Методика исследования физико-механических характеристик

3.5.2 Методика испытаний на влагопоглощение

3.5.3 Методика исследования реологических характеристик расплавов в режиме вынужденных колебаний

3.6 Методика оценки способности композиционных материалов к биодеградации

3.7 Методика тарировки объемных дозаторов экструдера

3.8 Методика компаундирования компонентов композиционных материалов на лабораторном двухшнековом экструдере сонаправленного вращения PolyLab Rheomex PTW 16 PolyLab

3.9 Методика расчета плоскощелевой экструзионной головки для производства упаковочных пленок

3.10 Выводы к главе 3

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И

ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Результаты изучения процессов измельчения растительных отходов АПК в одностадийном и двухстадийном режимах

4.2 Разработка составов и исследование эксплуатационных и технологических свойств биоразлагаемых композитов на основе ПЭНД 273-83 и крахмала

4.3 Разработка составов и исследование эксплуатационных и технологических свойств биоразлагаемых композитов из смеси полиолефинов и мелкодисперсной пивной дробины

4.3.1 Разработка составов биоразлагаемых композитов из смеси полиолефинов и мелкодисперсной пивной дробины

4.3.2 Результаты исследования эксплуатационных и технологических свойств полученных композитов

4.3.3 Результаты исследования способности полученных композитов

к биоразложению

4.4 Разработка составов и исследование эксплуатационных и технологических свойств биоразлагаемых композитов из смеси полиолефинов и мелкодисперсного свекловичного жома

4.4.1 Разработка составов биоразлагаемых композитов из смеси полиолефинов и мелкодисперсного свекловичного жома

4.4.2 Результаты исследования эксплуатационных и технологических свойств полученных композитов и их способности к биоразложению

4.5 Разработка лабораторного техпроцесса производства упрочненной пленки методом плоскощелевой экструзии из биоразлагаемого термопластичного композита, наполненного мелкодисперсным свекловичным жомом

4.6 Проверка адекватности математической модели течения 138 расплава в плоскощелевой головке типа «рыбий хвост»

4.7 Выводы к главе 4

5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ РАЗРАБОТАННЫХ

КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ В БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ УПАКОВОЧНЫЕ ПЛЕНКИ

5.1 Методы и оборудование для термоформования упаковочных изделий из плоских полимерных заготовок

5.2 Оценка экономической эффективности предлагаемых мероприятий

5.3 Выводы к главе 5

Заключение

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование технологического процесса и параметров экструзионной установки для производства биоразлагаемых упаковочных материалов на основе вторичных ресурсов АПК»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Производство сельскохозяйственного продукта в АПК связано с образованием большого количества отходов. Выход основного продукта иногда составляет 15-30% от массы исходного сырья. Остальная часть, содержащая значительное количество ценных веществ (пивная дробина, свекловичный жом и др.), в данном производственном процессе не используется, переходит в так называемые отходы производства, которые потенциально являются вторичным сырьем для производства дополнительной продукции.

По данным Минсельхоза России в АПК ежегодно генерируется более 770 млн. тонн отходов [1]. Из них около 90 млн. м - это твердые отходы, в основном пищевая упаковка (бумага, картон, полимерные материалы и др.). При этом проблема их утилизации носит, прежде всего, экологический характер, поскольку содержимое свалок, разлагаясь в течение 70-80 лет, выделяет сверхтоксичные соединения диоксинового и фуранового ряда, отравляя окружающую среду. Свалками ежегодно загрязняется до 10 тыс. га земель, в том числе плодородные земли, изымаемые из сельскохозяйственного оборота. При этом решение вопросов, связанных с охраной окружающей среды, требует значительных капитальных вложений.

В сложной мировой экологической ситуации использование биологически разрушаемых полимерных материалов для получения изделий массового потребления (главным образом полимерной упаковки) является основным направлением сокращения количества твердого мусора, так как будет обеспечиваться их быстрое разложение под действием климатических факторов и микроорганизмов.

Распоряжением правительства РФ №1247-р от 18.07.2013 г. предусмотрено довести до 2018 г. долю биоразлагаемых материалов в общем объеме полимерных изделий до 8 %, в том числе в упаковочной отрасли до 25 %. Помимо способности к биодеградации, они должны обладать высокими упруго-прочностными характеристиками, обеспечивающими целостность упакованных продуктов в течение периодов их хранения и потребления.

Большое распространение получило в упаковочной отрасли изготовление

упаковок из биоразрушаемых композитов, основанное на введении в полиолефи-новые термопласты крахмала, который служит питательной средой для микроорганизмов, что приводит к нарушению целостности пленок и соответственно к разрушению упаковки.

Степень разработанности темы. Систематизация и критический анализ материалов по тематике исследования проведены на основании работ известных ученых: В. К. Астанина, В. В. Богданова, И. А. Валеева, В. Н. Водякова, С. И. Вольф-сона, И. В. Воскобойникова, В. В. Глухих, М. Л. Кербера, А. А. Клесова, Ю. Лонга, И. Н. Мусина, И. В. Скопинцева, В. А. Ушкова, И. З. Файзуллина, Н. И. Шубина и других.

Однако, несмотря на большое количество исследований в области биораз-лагаемых термопластичных композитов, возможности совершенствования их состава и технологий производства далеко не исчерпаны. В частности, недостаточно изученными остаются проблемы использования в качестве наполнителя био-разлагаемых термопластов (вместо ценного пищевого сырья - крахмала) таких отходов АПК, как пивная дробина и свекловичный жом, технология получения пленок из таких композитов, улучшения их эксплуатационных и технологических характеристик.

Цель исследования - разработка составов, технологических процессов производства и переработки биоразлагаемых термопластичных композиционных материалов упаковочного назначения на основе вторичных ресурсов агропромышленного комплекса.

Объект исследования - биоразлагаемые композиционные материалы упаковочного назначения на основе термопластов, наполненных растительными отходами агропромышленного комплекса.

Предмет исследования - закономерности процессов производства и переработки биоразлагаемых композиционных материалов упаковочного назначения на основе термопластов, наполненных растительными отходами агропромышленного комплекса.

Научную новизну работы составляют:

- математическая модель и результаты численного исследования процесса экструзии биоразлагаемых композиционных материалов через плоскощелевые головки, реализованная в программном комплексе ANSYS, модуль Polyflow;

- закономерности технологических процессов смешения и компаундирования компонентов биоразлагаемых термопластичных материалов, наполненных мелкодисперсными отходами перерабатывающей отрасли АПК;

- результаты исследования физико-механических и реологических характеристик биоразлагаемых термопластичных материалов, наполненных мелкодисперсными отходами перерабатывающей отрасли АПК;

- лабораторная методика экспресс - оценки способности композиционных материалов к биоразложению.

Практическую значимость работы представляют:

- составы экологически чистых биоразлагаемых композитов для получения упаковочных пленок хозяйственного назначения;

- техпроцессы смешения и компаундирования компонентов биоразлагае-мых композиционных материалов на лабораторных смесителях периодического (PolyLab Rheomix 600 OS) и непрерывного (Rheomex PTW 16 PolyLab) действия;

- усовершенствованная конструкция плоскощелевой экструзионной головки для производства биоразлагаемых упаковочных пленок;

- технологический процесс производства упаковочных пленок из разработанных композитов методом плоскощелевой экструзии с одноосной упрочняющей вытяжкой;

- рекомендации по применению в АПК полученных термопластичных композитов, технологий их производства и переработки в пленки упаковочного назначения.

Методы исследования. Экспериментальные исследования выполнены по оригинальным и известным методикам с использованием современного научно-исследовательского оборудования и средств измерений лаборатории «Энергоэффективные технологии переработки сырья и материалов» Института механики и

энергетики.

Исследование физико-механических характеристик композитов производилось по ГОСТ 11262-80, ГОСТ 12423-66, ГОСТ 4648-71, ГОСТ 4650-80. При исследовании процессов компаундирования и реологических испытаниях использованы компьютерные программы и оригинальные методики фирм - поставщиков оборудования.

Теоретическое исследование плоскощелевой экструзии пленок и разработка конструкций плоскощелевых экструзионных головок выполнены с использованием программного комплекса ANSYS, модуль Polyflow.

Обработка результатов исследований проведена с использованием методов теории вероятности и математической статистики с помощью современных вычислительных средств и программы «Excel 2010».

Достоверность основных положений работы подтверждена сходимостью теоретических и экспериментальных исследований, использованием в исследованиях высокотехнологичного оборудования и современных программных комплексов. Результаты исследований прошли широкую апробацию в печати и научно-практических конференциях.

Основные положения, выносимые на защиту:

- математическая модель и результаты численного исследования процесса экструзии биоразлагаемых композиционных материалов через плоскощелевые головки различного типа;

- результаты изучения техпроцессов смешения и компаундирования компонентов биоразлагаемых композиционных материалов на лабораторных смесителях периодического (PolyLab Rheomix 600 OS) и непрерывного (Rheomex PTW 16 PolyLab) действия;

- составы экологически чистых биоразлагаемых композитов для производства упаковочных пленок хозяйственного назначения;

- результаты изучения физико-механических и реологических характеристик биоразлагаемых термопластичных композиционных материалов, наполненных мелкодисперсной пивной дробиной и свекловичным жомом;

- технологический процесс производства упаковочных пленок из разработанных композитов методом плоскощелевой экструзии с одноосной упрочняющей вытяжкой.

Реализация результатов исследования. Разработанный технологический процесс производства биоразлагаемых пленок методом плоскощелевой экструзии с упрочняющей двухосной вытяжкой принят к внедрению Центром нанотехноло-гий и наноматериалов АУ «Технопарк-Мордовия».

Результаты исследований используются при проведении занятий по дисциплинам «Процессы и аппараты пищевых производств» (бакалавриат, направление «Агроинженерия») и «Расчет и конструирование машин и аппаратов перерабатывающих производств» (магистратура, направление «Агроинженерия»).

Апробация. Основные положения и результаты исследований докладывались на трех Международных научно-технических конференциях: «Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы» (г. Саранск, 2014-2016), Всероссийской научной конференции с международным участием «Перспективы развития химических и биологических технологий в 21-м веке» (г. Саранск, 2015), Международной научно-практической конференции, «Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (г. Саранск, 2016) и на расширенном заседании кафедры механизации переработки сельскохозяйственной продукции ФГБОУ «МГУ им. Н. П. Огарева» (2016). Диссертант удостоен диплома за второе место в Республиканском конкурсе «Лучшее изобретение РМ-2017».

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 11 печатных работах 2014-2017 гг., в том числе 3 опубликованы в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, одна из которых входит в реферативную базу данных Web of Sciense. Получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы. Работа изложена на 179 страницах машинописного текста, содержит 92 рисунка, 33 таблицы, список литературы из 147 наименований и 8 приложений.

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Структура, основные особенности образования и утилизации отходов современного сельскохозяйственного производства

Образование большого количества отходов - неотъемлемый фактор при производстве сельскохозяйственной продукции. Значительная часть побочных продуктов переработки, содержащая большое количество ценных веществ (пивная дробина, свекловичный жом и др.), в данном производственном процессе, как правило, не используется и переходит в так называемые отходы производства, которые потенциально являются вторичным сырьем для производства дополнительной продукции [1, 2, 3].

По данным Минсельхоза России в АПК ежегодно генерируется более 770 млн. тонн отходов [1]. Из них около 90 млн. м - это твердые отходы, в основном пищевая упаковка (бумага, картон, полимерные материалы и др.).

В растениеводческих отраслях АПК России ежегодно образуется до 150 млн. тонн соломы; 3 млн. тонн лузги риса, проса, гречихи, подсолнечника; 1 млн. тонн стержней початков кукурузы; 100 тыс. тонн костры льна; 350 тыс. тонн отходов сорго (стебельная масса). На рисунке 1.1 представлена диаграмма структуры образования отходов растениеводства [4]. Из диаграммы следует, что подавляющую часть растительных отходов АПК составляет солома, которая в РФ основном сжигается на полях или запахивается в землю. Так, например, в Самарской области в растениеводческих отраслях АПК ежегодно получается около

Рисунок 1.1 - Диаграмма структуры образования отходов растениеводства

2,8 млн. тонн соломы и растительных остатков. На долю перерабатывающей отрасли приходится не более 5 % отходов. В Самарской губернской думе прошло заседание «круглого стола», темой обсуждения которого стало рассмотрение проблем и способов их решения в области утилизации и переработки отходов сельскохозяйственного производства [5].

К настоящему времени в мире накоплен довольно большой опыт по использованию растительных отходов сельскохозяйственного производства в энергетических целях. Признанным лидером этого сектора биоэнергетики является Дания, где ежегодно образуется около 6 млн. т соломы, которые полностью утилизируются указанным образом [6].

Годовой объем образующихся в РФ полимерных отходов по данным 2014 года составляет значительную величину - около 900 тыс. тонн. И этот фактор естественным образом создает немалое количество экологических проблем, так как средний уровень утилизации отходов полимеров не превышает 13%. По данным Научно-исследовательского центра по проблемам управления ресурсосбережением структура полимерных отходов РФ по данным 2015 г. соответствует рисунку 1.2 [7].

Непрерывный рост производства и потребления полимеров порождает серьезную проблему использования или ликвидации производственных отходов (об-лоя), упаковочных материалов (пленок) и вышедших из строя полимерных изделий [8-11]. Проблема их утилизации носит, прежде всего, экологический характер, поскольку содержимое свалок, разлагаясь в течение 70-80 лет [12-18], выделяет сверхтоксичные соединения диоксинового и фуранового ряда, отравляя окружающую среду.

В России ежегодно свалками загрязняется до 10 тыс. га земель [19-21], в том

Рисунок 1.2 - Диаграмма структуры образования отходов полимерной промышленности

числе плодородные земли, изымаемые из сельскохозяйственного оборота. Кроме того, нерационально используются ценные вторичные ресурсы. При этом решение вопросов, связанных с охраной окружающей среды, требует значительных капитальных вложений. Так, стоимость уничтожения отходов пластмасс примерно в 3 раза превышает расходы на уничтожение бытовых отходов. В странах с передовыми природоохранными программами этой проблеме уделяется огромное внимание [6, 22-24]. В Российской Федерации решение проблемы внедрения био-разлагаемых полимерных материалов предусмотрено планом «Развитие биотехнологий и генной инженерии» [25].

Экономически целесообразным решением в масштабе страны является организация сбора и переработки пластмассовых отходов в новые изделия для промышленности, строительства, сельского хозяйства, домашнего обихода и упаковочной отрасли [26, 27]. Однако в АПК Российской Федерации до сих пор не решены вопросы сбора и первичной переработки ценных вторичных материалов. Эти функции могли бы принять на себя предприятия технического сервиса АПК [28-30].

Следует отметить также, что проблема переработки отходов полимерных материалов имеет актуальное значение не только с позиции охраны окружающей среды, но и в связи с тем, что в условиях дефицита полимерного сырья пластмассовые отходы становятся ценным сырьевым ресурсом. За рубежом широкое развитие получили технологии переработки отходов полимеров, в том числе растительных отходов сельскохозяйственного производства, в полезные изделия. Важнейшими продуктами такой переработки являются строительные материалы, упаковочные пленки, элементы домашней и офисной мебели. Использование в качестве сырья мелкодисперсных отходов пищевой промышленности и АПК и вторичных термопластичных полимеров позволяет получить колоссальный экологический и экономический эффект при производстве термопластичных био-разлагаемых пленок [31].

Для вторичной переработки термопластов предлагается схема, включающая в себя следующие стадии [32-35]:

1) сбор и транспортировка полимерных отходов;

2) ручная сортировка и начальное отделение загрязнений;

3) металлодетекция и сепарация;

4) измельчение;

5) металлосепарация;

6) мойка в ваннах и центрифугах;

7) флотационнная сортировка;

8) сушка в контактных или конвективных сушилках;

9) воздушная очистка в циклоне;

10) получение гранулята с фильтрацией расплава на экструдерах;

11) производство готовых изделий методами экструзии, литья под давлением и прессования.

1.2 Биоразлагаемые полимерные материалы для упаковки сельскохозяйственной и пищевой продукции

Биоразлагаемые полимеры отличаются от остальных пластиков тем, что разлагаются в окружающей среде под действием физических факторов и микроорганизмов - бактерий или грибков. Полимер, как правило, считается биоразла-гаемым, если вся его масса разлагается в почве или воде за период в шесть месяцев, что позволяет решать проблему отходов. Во многих случаях продукты распада биополимеров - углекислый газ и вода [36]. Биоразлагаемые полимеры можно перерабатывать с помощью большинства стандартных технологий производства пластмасс, включая, экструзию, литьевое и выдувное формование [37].

Разработка биополимеров ведется по трем основным направлениям: производство биоразлагаемых полиэфиров на основе гидроксикарбоновых кислот; придание биоразлагаемости промышленным полимерам и производство пластических масс на основе воспроизводимых природных компонентов [38-40]. Все эти технологии активно развиваются в США, Европе, Китае, Японии и Корее [37, 41, 42].

1.2.1 Виды, технические требования и материалы, применяемые для производства упаковки из пленочных материалов

В настоящее время для упаковки пищевых продуктов и других изделий бытового назначения используются в основном пленки и емкости из синтетических полимеров класса полиолефинов [43-46]. После использования они, как правило, вывозятся на свалки, где утилизируются в естественных условиях в течение длительного времени. При этом время разложения упаковки из полиэтилена в земле может исчисляться десятками лет, а сжигание приводит к загрязнению воздуха токсичными продуктами горения. Поэтому создание биоразлагаемых упаковочных материалов является одним из приоритетных направлений в современных научных исследованиях.

Как известно, распоряжением правительства РФ от 18.07.2013 г. предусмотрено довести до 2018 г. долю биоразлагаемых материалов в общем объеме полимерных изделий до 8 %, в том числе в упаковочной отрасли до 25 % [25]. Помимо способности к биодеградации, они должны обладать высокими упруго-прочностными характеристиками, обеспечивающими целостность упакованных продуктов в течение периодов их хранения и потребления.

Биоразлагаемые упаковочные материалы изготавливают на основе полимеров, которые могут разрушаться в естественных условиях под воздействием таких природных факторов, как свет, температура, влага, а также при участии живых микроорганизмов (бактерий, дрожжей, грибов и т.д.) [47, 48]. При этом высокомолекулярные вещества разлагаются на низкомолекулярные, такие как вода, углекислый газ и др. Таким образом, совершается естественный круговорот веществ, созданный эволюцией и способный поддерживать экологическое равновесие в природе [1, 49, 50]. Биоразлагаемые материалы можно получать двумя способами: либо на основе веществ органической природы (полисахариды, целлюлоза, крахмал, конжак, зерно, молоко и т.д.), либо путем введения добавок в синтетические полимеры [8, 51-53].

Большее распространение получило в упаковочной отрасли изготовление

упаковок из биоразрушаемых композитов, основанное на введении в синтетический полимер веществ растительного происхождения. Они служат питательной средой для микроорганизмов, что приводит к нарушению целостности пленок и соответственно к их разрушению [4, 8, 22]. Такие полимерные пленки по сравнению с пленками из биополимеров обладают существенно более высоким комплексом упруго-прочностных характеристик, обеспечивающим лучшую сохранность упакованной продукции.

Промышленное применение для получения биоразлагаемых упаковочных пленок нашли полиолефиновые композиты, наполненные крахмалом [22, 54-56]. Недостатком таких материалов является использование ценного пищевого сырья, приводящего к удорожанию упаковок.

1.2.2 Сравнительная характеристика композиционных материалов на основе синтетических и биополимеров

Первые используемые полимеры были природного происхождения, в частности хлопок, крахмал, белки и шерсть. В начале XX века начали производить синтетические полимеры. Глобальное потребление биоразлагаемых полимеров увеличилось с 14 млн. кг в 1996 году до 68 млн. кг в 2001 году [19]. Достоинства природных полимеров заключаются в возобновляемости источников, из которых их получают, их способности к биоразложению и экологически чистых продуктах деструкции [10, 56, 57].

Связующими в термопластичных биоразлагаемых полимерных композитах могут быть самые разнообразные полимеры синтетического происхождения, как первичные, так и вторичные (отходы) [51, 58]. В тоже время, очевидно, применимы только такие термопласты, которые могут перерабатываться при температурах ниже 200 °С. Данное ограничение обусловлено невысокой термостойкостью био-разлагаемого наполнителя, что в определенной мере сужает выбор связующих. В настоящее время в качестве термопластичной матрицы биоразлагаемых композитов, используемых для изготовления упаковочных пленок, получили наибольшее

распространение полиолефиновые термопласты: полиэтилены высокого (ПЭВД), низкого (ПЭНД) давления и сэвилен (СЭВА). В производстве биоразлагаемых пленок они могут использоваться как в первичном виде (гранулят), так и в виде вторичных форм - очищенных и раздробленных промышленных и бытовых отходов, отслуживших срок пластмассовых изделий.

Биополимеры, являясь продуктами питания, имеют достаточно высокую стоимость и, несмотря на способность к биоразложению, не могут рассматриваться в качестве объектов для создания пленочных материалов для упаковки хозяйственных и пищевых продуктов. Более предпочтительными для изготовления упаковочных пленок из-за более низкой стоимости и высокой прочности являются композиционные материалы на основе синтетических полимеров, наполненных мелкодисперсными биоразлагаемыми компонентами, полученными из отходов пищевой промышленности и АПК [59, 60].

1.2.3 Виды, получение и требования к мелкодисперсным наполнителям, придающим композициям на основе синтетических полимеров

свойства биоразлагаемости

В работе [61] описаны композиции для получения биоразлагаемых пленок, в которых в качестве биоразлагаемых наполнителей используются крахмал, ржаная мука, какаовелла, целлюлоза, лигнин, льняная костра, лузга подсолнечника, листва и другие отходы АПК.

Рассмотрим несколько патентов по применению этих наполнителей.

Согласно изобретению [62] биологически разлагаемая термопластичная композиция в качестве полимерной основы содержит производственные и/или бытовые отходы полиэтилена (67-76,5 масс.%), в качестве наполнителя природного происхождения - отход пищевой промышленности - рисовую лузгу (20-30 мас.%), а также технологические добавки - олигомерный краситель (1-2 масс.%) и двуокись титана (0,5-1 масс.%). Однако изделия, изготовленные из данной композиции, характеризуются невысокими показателями водопоглощения и физико-

механическими характеристиками, что, по-видимому, связано с недостаточной адгезией между наполнителем и полимерной матрицей, обусловленной лишь адсорбционными взаимодействиями. По этой же причине биоразложение композиции происходит за счет поглощения микроорганизмами фрагментов наполнителя, в то время как полимерная матрица практически не разрушается, что подтверждают данные ИК-спектроскопии.

Задача изобретения [63] - создание термопластичной композиции с использованием биоразлагаемого наполнителя - ржаной муки, изделия из которой разрушаются под действием света, влаги и микрофлоры почвы. Это достигается тем, что биологически разрушаемая термопластичная композиция для изделий, согласно изобретению, содержит сополимер этилена и винилацетата (50-68,7 мас.%), биоразлагаемый наполнитель, в качестве которого используют ржаную муку (30-48,7 мас.%) и технологические добавки, в качестве которых используют катионное поверхностно-активное вещество (0,1 мас.%), амилацетат кукурузный (1 мас.%) и метилцеллюлозу (0,2 мас.%). Технологические добавки с различным функциональным назначением выбирались по принципу необходимости создания гетерогенной системы с заданными величинами ее эффективной вязкости в выбранном температурном интервале переработки. Катионные поверхностно - активные вещества (ПАВ) выбирались из ряда четвертичных аммониевых солей: алкоксиметилпиридиний хлорид, К-цетилпиридиний хлорид (торговая марка Ка-тапав, П-26), которые использовались в композиции для улучшения совместимости ингредиентов и достижения гомогенизации, предотвращения комкования порошкообразной смеси. Метилцеллюлоза и амилацетат кукурузный являются во-доудерживающими и пленкообразующими модификаторами. Указанные компоненты вводились в необходимых количествах, используя общепринятые в технологии получения пластмасс приемы введения малых добавок твердой консистенции.

Такая композиция обладает хорошими реологическими характеристиками, соответствующими требованиям, предъявляемым к материалам для переработки на традиционном для термопластов оборудовании (экструдер, термопластавто-

мат). Изделия из предлагаемой композиции обладают хорошими эксплуатационными характеристиками, в том числе биологической разрушаемостью. Используемая для наполнения ржаная мука имеет следующие физические характеристики: влажность 15%, зольность не более 1,45%, белки 8,9 г, жиры 1,7 г, углеводы 61,8 г. В качестве полимерного связующего использовался сополимер этилена и винилацетата (СЭВА), обладающий следующими физико-химическими характеристиками: содержание винилацетата от 5 до 30 мас.%, плотностью 0,928-0,945 7/см , относительное удлинение при растяжении 600-800%, разрушающее напряжение при разрыве 9-12 МПа.

Задача изобретения [64] - создание термопластичной композиции с использованием биоразлагаемого наполнителя - отходов кондитерской промышленности, изделия из которой разрушаются под действием света, влаги и микрофлоры почвы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шабарин, Александр Александрович, 2018 год

Список литературы

1. Голубев, И. Г. Рециклинг отходов в АПК [справочник] / И. Г. Голубев, И. А. Шванская и др. — М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2011. - 296 с.

2. Лукашевич, А. С. Вторичные полимерные ресурсы и эффективность их использования / А. С. Лукашевич // Пластические массы. - 1991. - № 2. - С. 15-16.

3. Вторичное использование полимерных материалов: сб. ст./под ред. Е. Г. Лю-бешкиной. - М.: Химия, 1985. - 192 с.

4. Стребков, Д. С. Проект энергетической стратегии сельского хозяйства России / Д. С. Стребков, А. В. Тихомиров, В. В. Харченко // Техника и оборудование для села. - 2009. - № 2. - С. 12-15.

5. Проблемы и способы их решения в области утилизации отходов сельскохозяйственного производства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://othod-as.ru/newspage/newspage 13.html.

6. Федоров, Л. Г. Управление отходами в крупных городах и агломерационных системах поселения / Л. Г. Федоров. - М.: Изд-во Прима-Пресс, -1993. - 113 с.

7. Проблемы рециклинга отходов из полимеров в РФ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://telegraf.by/2011/12/problemi-reciklinga-othodov-iz-polimerov-v-rf

8. Клинков, А. С. Утилизация и вторичная переработка тары и упаковки из полимерного материалов / А. С. Клинков и др. Тамбов, - 2010. - С. 100.

9. Голубев, И. Г. Утилизация отработанных полимерных деталей и упаковки / И. Г. Голубев, В. Е. Кожевников // Труды ГОСНИТИ. - 2013. - Т. 113. - С. 107-110.

10. Разумовский, С. Д. Озон и полимерные материалы / С. Д. Разумовский, Г. Е. Зайков. - М. Знание, 1988. - 32 с.

11. Рейтленгер, С. А. Проницаемость полимерных материалов / С. А. Рейтленгер. - М. Химия, 1964. - 246 с.

12. Шляпинтох, В. Я. Фотохимические превращения и стабилизация полимеров / В. Я. Шляпинтох. - М.: Химия, 1979. - 344 с.

13. Плетнев, М. Ю. Рисайклинг как ключевой элемент современной системы сбора и переработки твердых бытовых отходов [Электронный ресурс] / М. Ю. Плет-

нев - 2004. - Режим доступа:

http://www.recyclers.ru/modules/section/item.php?itemid=33.

14. Шуменко, А. С. Пути утилизации полимерных отходов / А. С. Шуменко, А. В. Кудрявцев [Электронный ресурс]. - M., 2003. - Режим доступа: http://www.nplasticsrus.ru/index.

15. Гоготов, И. H. Биоразлагаемые полимеры: свойства, практическое использование, утилизация / И. H. Гоготов // Экология и промышленность России. - 2007. -№ 10. - С. 16-19.

16. Шашков, И. В. Современное состояние в области утилизации пленочных полимерных материалов / И. В. Шашков, Д. Л. Полушкин, А. С. Клинков, M. В. Соколов // X науч. конф. ТГТУ: тез. докл. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. - С. 55-56.

17. Pierre Feuilloley Degradation of Polyethylene Designed for Agricultural Purposes // Pierre Feuilloley, Guy Cesar, Ludovic Benguigui, Yves Grohens, Isabelle Pillin, Hilaire Bewa, Sandra Lefaux, Mounia Jamal / Journal of Polymers and the Environment. -№ 4. - P. 349-355.

18. Базунова, M. В. Способы утилизации отходов полимеров. / M. В. Базунова, Ю. А. Прочухан, Вестник Башкирского университета, 2008. - Т.13. - №4. - C. 875-885.

19. Будникова, О. А. Под знаком зеленой точки / О. А. Будникова, [Электронный ресурс] - M. - 2006. - Режим доступа:

http://www.pakkograff.ru/reader/articles/business/practice/958.php.

20. Будникова, О. А. Шмецкий опыт и российская реальность. Состояние и проблемы утилизации полимерных материалов / О. А. Будникова, Б. О. Будников [Электронный ресурс] - M. - 2005. - Режим доступа: http://www.kursiv.ru/kursivnew/paket magazine/archive/34/12.php.

21. Пономарева, В. Т. Использование пластмассовых отходов за рубежом / В. Т. Пономарева, H. H. Лихачева, З. А. Ткачик // Пластические массы. 2002. - № 5. -C. 44 - 48.

22. Акишин, А. С. Экологическая политика зарубежных стран и России: Учебное

пособие. — Волгоград: Издательство ВолГУ, 2003. — 228 с.

23. Чеснокова, Р. В. Охрана окружающей среды в Великобритании / Р. В. Чесно-кова // Экология и промышленность России. - 2001. - Апрель. - С. 42-45.

24. Sivan, A. New perspectives in plastic biodegradation / A. Sivan // Current Opinion in Biotechnology. - 2011. - Volume 22. - P. 422-426

25. Распоряжение Правительства РФ от 18.07.2013 г. №1247-р.

26.Скопинцев, И. В. Новое применение вторичных полимерных композиционных материалов / И. В. Скопинцев, А. М. Мелешкина, Ф. Камшад. // Известия московского государственного технического университета МАМИ. - 2012. - №2. - Т.4. - 197-201 с.

27. Скопинцев, И. В. Новые композиционные сорбенты для нефтепродуктов на основе смесей целлюлозосодержащих и полимерных отходов упаковки и их термохимическая конверсия / И. В. Скопинцев, А. М. Мелешкина, А. В. Шибанов, В. В. Мясоедов // Packaging R&D. - 2013. - №2. 38 с.

28. Титова, И. В. Обоснование технологии утилизации отработанных пластмассовых изделий в сельском хозяйстве: на примере Воронежской области: дис. канд. техн. наук: 05.20.03 / И. В. Титова. - Москва - 2011.

29. Астанин, В. К. Информационная система учета отходов производства

на предприятиях АПК / В. К. Астанин, Е. В. Пухов, И.С. Волронков // Техника в сельском хозяйстве. - 2012. - №4. - 31-32 с.

30. Пухов, Е. В. Совершенствование системы утилизации отходов предприятий технического сервиса транспортных и технологических машин АПК / Е. В. Пухов, В. К. Астанин // Технология колесных и гусеничных машин. - 2014. - №2. 41-50 с.

31. Голубев, И. Г. Сбор и переработка отработанных полимерных деталей и упаковки в АПК / И. Г. Голубев, В. Е. Кожевников // Техника и оборудование для села, 2012. - № 6. - С. 12-13.

32. Сборник нормативно-методических документов по обращению с отходами производства и потребления. - М.: Логус, 1996. - 193 с.

33. Сборник удельных показателей образования отходов производства и потребления. - М.: Госкомэкология РФ, 1999. - 65 с.

34. Санитарная очистка и уборка населенных мест: справочник / А. Н. Мирный и др. - М.: Стройиздат, 1999. - 537 с.

35. Арашкевич, Д. А. Вторичная переработка отходов пластмасс и специальные роторные дробилки / Д. А. Арашкевич // Пластические массы. - 2003. - №5. - С. 13.

36. Коваленко, О. Биоразложение: углеродный след упаковки./ О. Коваленко, М. Молодиченко Тара и упаковка. - 2011. - №4. - С. 16-20.

37. Овчинникова, А. А. Аналитические, технологические и региональные аспекты рационального оборота вторичных материальных ресурсов / А. А. Овчинникова, А. В. Александрова, В. Г. Щербаков, В. Н. Алешин // Вектор науки ТГУ. -№ 4(18). - 2011. - С. 32-34.

38. Кржан, А. Биоразлагаемые полимеры и пластики/ А. Кржан // Plastice. - С. 2-3.

39. Chiellini, E. Polymers from renewable resources. / E. Chiellini, F. Chiellini, P. Chiellini // In: Scott G., editor. Degradable Polymers Principle and Application, 2nd ed. Dordrecht:Kluwer Academic, 2002. - P. 163-233.

40. Глухих, В. В. Получение, свойства и применение биоразлагаемых древесно-полимерных композитов (обзор) / В. В. Глухих, А. Е. Шкуро, Т. А. Гуда, О. В. Стоянов // Вестник Казанского технологического университета. 2012. - № 9. -С. 75-83.

41. Голубев, И. Г. Перспективы применения полимерных нанокомпозитов / И. Г. Голубев, В. В. Быков // Техника и оборудование для села, 2012. - № 5. - С. 9-12.

42. Mills, N. Plastics. Microstructure and Engineering Applications, ButterworthHeinemann / N. Mills - 2005.

43. Макаревич, А. В. Полимерные упаковочные материалы / А. В. Макаревич // Химия и жизнь. - 1994. - № 2. - С. 45.

44. Ханлон, Дж. Упаковка и тара: проектирование, технологии, применение. Профессия / Дж. Ханлон, Р. Келси, Х. Фороднио. - Санкт-Петербург, 2004. - 672 с.

45. Донцова, Э. П. Перспективы развития производства полимерных пленочных материалов / Э. П. Донцова // Пласт, массы. 1989. - № 9. - С. 3-8.

46. Бристон, Х. Полимерные пленки / Х. Бристон, Л. Л. Катан; Пер. с англ.; под

ред. Э. П. Донцовой. — M.: Химия, 1993. — 384 с.

47. Васнев, В. А. Биоразлагаемые полимеры. Высокомолекулярные соединения / В. А. Васнев, сер. Б. - M., 1997. - Т. 39. - № 12. - С. 2073-2086.

48. Mohanty, A. K. Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites / A. K. Mohanty, M. Misra, L. T. Drzal. - USA: Taylor & Francis Group. -2005.

49. Baillie, C. Polymer Composites and the Enviroment / C . Baillie. - Cambridge, UK: woodhead Publishing, 2004.

50. Day, M. Degradable Polymers: The Role of the Degradation Environment./ M. Day, K. Shaw, D. Cooney, J. Watts, B. Harrigan // Journal of Environmental Polymer Degradation. - 1997 - v.5, №3. - P.137-151.

51. Лонг, Ю. Биоразлагаемые смеси и композитные из возобновляемых источников / Ю. Лонг // Изд - во «НОТ». - 2013.

52. Пантюхов, П. В. Композиционные материалы на основе полиэтилена и лигно-целлюлозных наполнителей: структура и свойства / П. В. Пантюхов, Т. В. Ыона-хова, А. А. Попов, С. Н. Русанова // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 15. № 13. - С. 177-182.

53. Шериева, M. Л. Биоразлагаемые композиции на основе крахмала / M. Л. Ше-риева, Г. Б. Шустов, Р. А. Шетов // Пластические массы. - 2004. - № 10. - С.29-31.

54. Ольхов, А. А. Технологические свойства биоразлагаемых композиционных материалов на основе полиэтилена и крахмала / А. А. Ольхов, E. А. Григорьева, А. В. Хватов, А. А. Попов, Х. С. Абзальдинов // Вестник технологического университета. - 2015. - Т.18. - № 16.

55. Суворова, А. И. Биоразлагаемые полимерные материалы на основе крахмала /

A. И. Суворова, И. С. Тюкова, E. И. Труфанова // Успехи химии. - 2000. - Т. 69, № 5. - с. 494 -504.

56. Алексеев, E. И. Перспективы использования биодеградируемых полимерных материалов для производства гибкой упаковки / E. И. Алексеев, Р. З. Хайруллин,

B. В. Янов // Вестник технологического университета. - 2015, Т.18 - № 15.

57. Седых, В. А. Перспективы развития полимерных упаковочных материалов / В. А. Седых, А. В. Жучков, В. Н. Щербаков, Г. В. Проскурин // Вестник Воронеж-

ского государственного университета инженерных технологий. - 2012. - № 1. - С. 131-134.

58. Торнер, Р. В. Теоретические основы переработки полимеров (механика полимеров) / Р. В. Торнер. М.: Химия. - 1977. - 464 с.

59. Еромолович, O. A. Влияние добавок компатилизатора на технологические и эксплуатационные характеристики биоразлагаемых материалов на основе крахма-лонаполненого полиэтилена / O. A. Еромолович, A. B. Макаревич // Журнал прикладной химии. - 2006. - Т. 79, № 4. - С. 115 -121.

60. Fuller, G. Agriculture Materials as Renewable Resources / G. Fuller, A. T. McKeon, D. D. Bills. - Washington DC: American Chemical Society.

61. Кербер, М. Л. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. Пособие / M. JI. Кербер, В. М. Виноградов, Г. С. Головкин и др.; под ред. А. А.Берлина. СПб,: Профессия, 2008. - 560 с.

62. Патент 2011126234/05 от 27.06.11 г.- Биоразлагаемая термопластичная композиция.

63. Патент 2006137187/04 от 23.10.2006 г. - Биологически разрушаемая термопластичная композиция с использованием ржаной муки.

64. Патент 2007141897/04 от 14.11.2007 г. - Биологически разрушаемая термопластичная композиция с использованием отходов кондитерской промышленности.

65. Патент 2008138385/05 от 26.09.2008 г. - Полимерная композиция для получения биодеградируемых формованных изделий из расплава.

66. Нетрусов, А. И. Микробиология. / А. И. Нетрусов И. Б.Котова, М.: Академия, 2007.

67. Пивная дробина [Электронный ресурс] -https://ru.wikipedia.org/wiki/Пивная дробина.

68. Свекольный жом [Электронный ресурс] - http://www.valleyflora.ru/zhom-produkt-pererabotki.html/Свекольныйжом.

69. Колесников, Н. В., Хранение и использование свекловичного жома / Н. В. Колесников. - Москва, Россельхозиздат, 1980. - 155 c.

70. Свекловичный жом [Электронный ресурс] - http://rossahar.ru/by-products/bagasse.

71. Кулишов, Б. А. Технические материалы на основе свекловичного жома / Б. А. Кулишов, Л. А. Зимагулова, Ле Ань Туан, А. В. Канарский // Вестник технологического университета. - 2015. - Т.18. - № 23.

72. Малкин, А. Я. Реология: концепции, методы, приложения [пер. с англ.] / А. Я. Малкин, А. И. Исаев. - СПб.: Изд-во «Профессия», 20070. - 560 с.

73. Ксантос, М. Функциональные наполнители для пластмасс / М. Ксантос // СПб.: Научные основы и технологии. - 2010 . - с. 462.

74. Полимерное пространство [Электронный ресурс]. - Электрон. журнал. - М., 2005. - Режим доступа: http://www.pakkograff.ru/reader/articles/ materials/polymers/667.php.

75. Кузьмин, А. М., Производство термопластичных композиционных материалов на основе растительных отходов АПК // А. М. Кузьмин, В. Н. Водяков. Техника и оборудование для села. - 2015. - №1. - С. 26-30.

76. Клесов, А. А. Древесно - полимерные композиты / А. А. Клесов - Спб: Научные основы и технологии, 2010. - 736 с.

77. Ким, В. С. Теория и практика экструзии / В.С. Ким. - М.: Химия. 2005. - 568 с.

78. Халиулин, В. И. Технология производства композитных изделий / В. И. Ха-лиулин, И. И. Шанаев. Учебное пособие. - Казань: Изд-во КГТУ,2003. - 368 с.

79. Бернхардт, Э. Переработка термопластичных материалов / Э. Бернхардт. - М.: Химия. 1965. - 747 с.

80. Раувендааль, К. Экструзия полимеров. - Спб.: Профессия, 2006. - 768 с.

81. Тадмор, З. Теоретические основы переработки полимеров: пер. с англ. / З. Тад-мор, К. Гогос; под ред. Р. В.Торнера. - М.: Химия, 1984. - 632 с.

82. Рябинин, Д. Д. Исследование течения расплавов полимеров в формующих каналах плоскощелевых экструзионных головок: автореф. дис. ... канд. техн. наук [Текст] / Д. Д. Рябинин. - Днепропетровск: Днепропетр. химико-технолог. ин-т, 1974. - 27 с.

83. Завгородний, В. К.Оборудование предприятий по переработке пластмасс/ В.

К. Завгородний, Э. Л. Калиничев, Е. Г. Махаринский. - Л.: Химия, 1972. - 464 с.

84. Техника переработки пластмасс / Под ред. Н. И. Басова и В. Броя. - Совместное издание СССР и ГДР (Изд. «Дейтчер Ферлаг Фюр Грундштоффиндустри», г. Лейпциг). - М.: Химия, 1985. - 528 с.

85. Микаэли, В. Экструзионные головки для пластмасс и резины / В. Микаэли. -СПб.: Изд. Профессия, 2007. - 472 с.

86. Гуль, В. Е. Физико-химические основы производства полимерных пленок / В. Е. Гуль, В. П. Дьякова // Издательство: Высшая школа, 1978.

87. Соколов, М. В. Проектирование экструзионных машин с учетом качества резинотехнических изделий : монография / М. В. Соколов, А. С. Клинков, П. С. Беляев, В. Г. Однолько. - М. : "Издательство Машиностроение-1", 2007. - 292 с. -400 экз. - ISBN 978-5- 94275-325-2.

88. Сафулин, Д. М. Течение расплавов полимеров в каналах сложной геометрии / Д. М. Сафулин, Д. Б. Чистяков // Обзорная информация. - М.: НИИТЭХИМ, 1984. - 35 с.

89. Богданов, В. В. Смешение полимеров. / В. В. Богданов, Р. В. Торнер и др. - Л.: Изд - во «Химия», 1979. - 192 с.

90. Методы экструзии пленок [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.newchemistry.ru/process info.php?pr id=2&pr parent=1.

91. Производство стреч - пленки методом плоскощелевой экструзии [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.kursiv.ru/paket/archive/09/stretch regent.html.

92. Экструзия [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http ://www.himhelp.ru/ section30/section124enciklopedia/655.html.

93. Басов, Н. И. Расчет и конструирование формующего инструмента для изготовления изделий из полимерных материалов / Н. И. Басов, В. А. Брагинский, Ю. В. Казанков. - М.: Химия, 1991. - 352 c.

94. Виноградова, В. К. Формующие головки, применяемые в экструзионном оборудовании для производства полимерных изделий / В. К. Виноградова, Н. А. Си-моненко // Обз. Инф. - М.:ЦИНТИ - Химнефтемаш, 1988. - 45 с.

95. Kirchiner, H. Dimensionierung von Verteilerkanalen fur Breitschlitzwerkzeuge / H. Kirchiner. - Unpublished Diploma thesis at the IKV, Aachen. -1976.

96. Matsubara, Y. Geometry design of a coat-hanger die with uniform flow rate and residence time across the die width / Y. Matsubara. - Polym. Eng. Sci. 19. -1979. - p.3.

97. Клебанов, Я. М. Использование программного комплекса ANSYS в учебном процессе (Самарский государственный технический университет) // Я. М. Клебанов, А. Н. Давыдов, В. Л. Папировский [Электронный ресурс]. - Режим доступа: cadfem.ru.

98. Володин, В. П. Программы компьютерного анализа для проектирования и оценки работоспособности экструзионных головок / Пластикс, 2006. - №3. -С. 35-39.

99. Виноградов, Г. В. Реология полимеров / Г. В. Виноградов, А. Я. Малкин. - М.: Химия, 1977. - 440 с.

100. Косой, В. Д. Инженерная реология биотехнологических сред / В. Д. Косой, Я. И. Виноградов, А. Д. Малышев. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 648 с.

101. Ван Кревелен, Д. В. Свойства и химическое строение полимеров. пер. с англ. под ред. А. Я. Малкина. - М. Химия, 1976. - 416 с.

102. Баженов, С. Л. Полимерные композиционные материалы: прочность и технология / С. Л. Баженов - Долгопрудный : Интеллект, 2010. - 347 с.

103. Шрам, Г. Основы практической реологии и реометрии [пер. с англ. под ред. В. Г. Куличихина]. - М.: КолосС, 2003. - С. 312.

104. Марков, А. В. Ориентационные явления при производстве изделий из полимерных материалов / А. В. Марков, С. В. Власов. - М.: МИТХТ.- 87 с.

105. Малкин, А. Я. Методы измерения механических свойств полимеров / А. Я. Малкин, А. А. Аскадский, В. В. Коврига. - М.: Химия. 1978. - 336 с.

106. Гущин, А. Н. Механические испытания материалов. Лабораторный практикум./ Сост.: А. Н. Гущин, А. Г. Кипарисов и др. - Н. Новгород, Издат. НГТУ, 1992.-65 с.

107. Кипарисов, А. Г. Механические испытания материалов: Лабораторный практикум / Сост.:А. Г. Кипарисов, А. А. Миронов Н. Н. Михеев, А. Е. Жуков, преди-

словие и введение: Ю. В. Глявин. - Нижегород. гос. техн. ун-т; Нижний Новгород, 2004. - 81 с.

108. Белкин, И. М. Ротационные приборы Измерение вязкости и физико-механических характеристик материалов / И. М. Белкин, Г. В. Виноградов и др. -М.: Машиностроение. 1967 - 272 с.

109. Крагельский, И. В. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х кн. / под ред. И. В. Крагельского, В. В. Алисина. - М.: Машиностроение. Кн. 1. 1978 -400 с. Кн. 2. - 1979. - 358 с.

110. Kaiser, L. E. Review of Biodegradability Tests for the Purpose of Developing Regulations [Текст] / L. E. Kaiser // Water Qual. Res. J. - Canada. - 1998. - Vol.33, №2. - P. 185-211.

111. Matsumaga, M. Surface changes brought about by corona discharge treatment of polyethylene film and the effect on subsequent microbial colonization [Текст] / M. Matsumaga, P. J. Whitney // Polym Degrad Stab. - 2000. - №70. - P. 325-332.

112. Gu, J-G. A review. Methods currently used in testing microbiological degradation and deterioration of a wide range of polymeric materials with various degree of degrad-ability [Текст] / J- G. Gu, J-D. Gu // J Polym Environ. - 2005. - Vol. 13. - P. 65-74.

113. Уилкинсон, У. Л. Неньютоновские жидкости. / У. Л. Уилкинсон // пер. с англ. / под ред. А. В. Лыкова. - М.: Мир, 1964. - 216 с.

114. Крыжановский, В. К. Технология полимерных материалов. / В. К. Крыжанов-ский - Профессия, 2008.

115. ANSYS Polyflow: CFD for Extrusion, Forming & Molding [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http ://www.ansys. com/products/fluids/ansys-polyflow

116. ANSYS Polyflow [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://cae-expert.ru/product/ansys-polyflow.

117. Водяков, В. Н. Гидродинамическая модель нестационарного процесса проточной микрофильтрации соков / В. Н. Водяков, В. В. Кузнецов, О. А. Алюханова, Е. Н. Паксеваткин // Хранение и переработка сельхозсырья, 2013. - № 3. - С. 8-11.

118. Нормальное распределение, [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Нормальное распределение.

119. Евдокимов, О. П. Головка для изготовления методом экструзии двойных труб / О. П. Евдокимов, А. А.Луковенко, А. М. Филин, К. Г. Котов, М. Я. Немлихер, А. П. Лихобабенко, В. П. Володин. - А. с. № 373157 / Бюллетень изобретений № 14 1973.

120. Кузьмин, А. М. Влияние дисперсности наполнителя на физико-механические и реологические свойства термопластичных композиционных материалов / А. М. Кузьмин, В. Н. Водяков // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: межвуз. сб. науч. трудов. - Саранск: изд-во Мордов. ун-та. - 2013. -С. 353-363.

121. Клинков, А. С. Расчет смесительного и валкового оборудования для утилиза-ии отходов термопластов / А. С. Клинков, М. В. Соколов, В. Г. Однолько. Учебное пособие. — Тамбов, Издательство ФГБОУ ВПО "ТГТУ", 2013. — 80 с.

122. Клинков, А. С., Проектирование смесителей периодического действия при получении композитов заданного качества из отходов термопластов / А. С. Клинков, М. В. Соколов, В. Г. Однолько, П. С. Беляев. - Москва, Издательский дом «Спектр», 2012. — 196 с.

123. Рябинин, Д. Д., Смесительные машины для пластмасс и резиновых смесей / Д. Д. Рябинин, Ю. Е. Лукач. - М.: Машиностроение, 1972. - 272 с.

124. Вольфсон, С. И., Компаундирование полимеров методом двухшнековой экструзии / С. И. Вольфсон, Т. В. Макаров, Н. А. Охотина, И. Н, Мусин, К. А. Тють-ко, Мор Ш. - М. Изд-во НОТ, 2014. - С. 200.

125. Единая система защиты от коррозии и старения. Ткани. Метод лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению (ГОСТ 9.06075.) [Текст]. - М.: Изд-во стандартов, 1975. - 11с.

126. Шкурко, А. Е. Влияние содержания винилацетатных звеньев в этиленвинил-ацетатном сополимере на свойства древесно-полимерных композитов / А. Е. Шкурко, В. В. Глухих, Н. М. Мухин, Е. И. Останина, И. Г. Григоров, О. В. Стоянов // Вестник Казанского технологического университета. 2012. - №14. - С. 9295.

127. Мышак, В. Д. Функционализация сополимеров этилена с винилацетатом ме-

тодом алкоголиза и их свойства / В. Д. Мышак, В. В. Грищенко, В. В Семиног, В. П. Бойко, Е. В. Лебедев // Вопросы химии и химической технологии, 2013, №5. -С.38-44.

128. Дробина пивная (сухая гранулированная) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.kormoprom.ru.

129. Гуль, В. Е. Физико-химические основы производства полимерных пленок: Учеб. пособие для вузов / В. Е. Гуль, В. П. Дьяконова. - М.: Высш. школа, 1978. -276 с.

130. Каган, Д. Ф. Многослойные и комбинированные пленочные материалы / Д. Ф. Каган, В. Е. Гуль, Л. Д. Свамарина. - М.: Химия, 1989. - 288 с.

131. Шерышев, М. А.,Переработка листов из полимерных материалов. М. А. Ше-рышев, В. С. Ким - Л.: Химия, 1984. - 214 с.

132. Производство сельскохозяйственных полимерных пленок [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.engineering.ru/article_agro.php.

133. Шерышев, М. А. Производство изделий из полимерных листов и пленок / М. А. Шерышев. - Спб.: Профессия, 2011. - 560 с.

134. Шерышев, М. А. Формование полимерных листов и пленок. / М. А. Шеры-шев - Л.: Химия, 1989. - 119 с.

135. Шерышев, М. А., Пневмо- и вакуумформование. / М. А. Шерышев, Б. А. Пы-лаев - Л.: Химия, 1975. - 96 с.

136. Стрельцов, К. Н. Переработка термопластов методами механопневмоформо-вания. - Л.: Химия, 1981. - 231 с.

137. Шерышев, М. А. Формование полимерных листов и пленок. - Л.: Химия, 1989. - 119 с.

138. Салазкин, К. А. Машины для формования изделий из листовых термопластов / К. А. Салазкин, М. А. Шерышев. - М.: Машиностроение, 1977. - 158 с.

139. Шерышев, М. А. Пневмо- и вакуумформова-ние / М. А. Шерышев, Б. А. Пы-лаев. - Л.: Химия, 1975. - 96 с.

140. Басов, Н. И. Оборудование для производства объёмных изделий из термопластов / Н. И. Басов, В. С. Ким, В. К. Скуратов - М.: Машиностроение, 1972. - 272 с.

141. Завгородний, В. К. Механизация и автоматизация переработки пластических масс / В. К. Завгородний. - М.: Машиностроение, 1970. - 596 с.

142. Теплофизические и реологические характеристики полимеров: Справочник / под общ. ред. Ю. С. Липатова - Киев: Наукова думка, 1977. - 244 с.

143. Каргин, В. А. Энциклопедия полимеров, в 3 томах / В. А. Каргин М.: Советская энциклопедия, 1977.

144. Кациельсон, М. Ю. Полимерные материалы. Справочник. / М. Ю. Кациель-сон, П. А. Балаев. - Л.: Химия, 1982. - 317 с.

145. Шварцманн, П. Термоформование. Практическое руководство / П. Шварц-манн; под ред. А. Иллига. - СПб.: Профессия, 2007. - 288 с.

146. Макаров, В. Г. Промышленные термопласты: справочник / В. Г. Макаров, В. Б. Коптенармусов. - М.: Химия, 2003. - С. 120-133.

147. АгроВектор - товары, услуги, предприятия сельского хозяйства и промышленности [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://agrovektor.ru.