- •Методические указания к лекционному курсу «Биотехнология композиционных материалов»
- •2.Классификация , виды и применение композиционных материалов.
- •3.Основные способы получения композиционных материалов.
- •4.Экологические проблемы продуктов полимерной химии и композитов.
- •5. Биокомпозиционные материалы.
- •2. Теории и модели склеивания и адгезии.
- •4.Способы регуляции адгезивных свойств клеев.
- •2 Химическая и биологическая модификация и трансформация органических отходов.
- •3 Влияние химической модификации и сшивок на адгезивные и физико-механические свойства органических отходов.
- •4 Биотехнология клеев из органических отходов биосинтеза микробных полисахаридов - дестрана, ксантана и др.
- •2 Классификация прессованных материалов
- •3 Связующие и добавки, применяемые в промышленности для изготовления древесных композитов
- •1.2Технология получения экологически чистых плит
- •2 Перспективные технологии экологически безопасных биопластиков с применением продуцентов полисахаридов.
- •3 Перспективные технологии получения экологически безопасных биопластиков с применением модифицированных органических отходов.
- •3.Классификация и применение органических полимеров и пленок.
- •4. Органические искусственные полимеры
- •5.Органические природные полимеры.
- •2.Классификация сырья и биоразлагаемых полимеров из них.
- •3.Характеристики биоразлагаемых полимеров и их применение.
- •2. Химические методы «сшивки» компонентов полимеров. Вулканизация, применение пероксидов, свободных радикалов, бифункциональных сшивающих агентов.
- •3. Биологические (биотехнологические) методы «сшивки» компонентов полимеров. Реакционные группы биополимеров, участвующих в сшивке. Физико-химические свойства и применение трансглютаминазы.
3 Влияние химической модификации и сшивок на адгезивные и физико-механические свойства органических отходов.
В качестве заменителей дорогостоящих компонентов природных клеев могут вступать отходы предприятий микробиологического профиля, в частности мицелий и низкомолекулярная фракция декстрана в состав которых входят белки, полисахариды. Однако для использования этих отходов в качестве компонентов клеев необходимо изменить их структуру, так как сами по себе они не обладают клеящими свойствами.
Модификация мицелия растворами гидрооксида натрия различной концентрации, заметно улучшает адгезивные свойства клеевых композиций, что вероятно связано с тем, что полисахаридные группы декстрана способны соединяться с белками присутствующими в клеевой композиции. Например, сахарные цепи могут прикрепляться через О - гликозидные связи к ОН - группам остатков серина, треонина и оксилизина в молекуле коллагена. Присутствие большого числа отрицательно заряженных групп глюкозы, по видимому обуславливает образование жесткой развернутой структуры, что сильно повышает вязкость белка.
Для высвобождения соединений, входящих в состав дрожжевых отходов, стабилизированных за счет связей с другими соединениями, проводили химическую модификацию слабыми растворами гидроксида натрия и соляной кислоты. Внесение модификаторов приводит к распаду клеточной стенки, повышению доступности функциональных групп белков, участвующих в адгезии. Подвергаясь влиянию низких концентраций растворов модификаторов, белки сохраняют свою структуру, частично меняя конформацию, а при повышении доли щелочи или кислоты в растворе происходит разрушение белковых соединений, и как следствие снижению адгезионных свойств клеев. Для придания определенной пластичности и устойчивости к загниванию в качестве пластификатора использовали глицерин в качестве антисептика борную кислоту. Прочность полученных клеевых композиций при склеивании бумаги составляет порядка 400 Н/м, что соответствует требованиям ГОСТ 18992-80. Для повышения влагостойкости полученных клеевых композиций использовали глутаровый диальдегид. Как показали результаты ИК-спектрального анализа, в вариантах с добавлением глутарового диальдегида происходило снижение содержания свободных аминогрупп на 43% по сравнению с контрольным вариантом без применения сшивающего агента.
Для исследования влияния глутарового диальдегида на влагостойкость контрольные и опытные клеевые композиции помещали в воду на 24 часа и визуально прослеживали изменение структуры и формы. Опытные образцы сохраняли свою структуру от 10 до 24 часов, в зависимости от количества внесенного глутарового диальдегида, в то время как контрольные композиции начали разваливаться уже через 2 часа
Высокие прочностные характеристики данные клеевые композиции показали и при определении прочности склеивания древесины.
Таким образом, дрожжевые отходы бродильных производств являются перспективным сырьем для получения клеевых композиций с высокими физико-механическими характеристиками.
Эти клеи могут найти широкое применение в различных отраслях: в производстве древесностружечных материалов и утеплителей, изготовлении бумажных изделий, склеивании различных материалов (древесных, бумажных и т.д.).