Сравнение свойств биоразлагаемых композитов на основе термического и ферментативного гидролизатов кератинсодержащего сырья

Автор: Д.С. Логинов, И.С. Филимонов, О.А. Пономарева, О.Е. Пексимов, Е.Ю. Ляшенко, Т.Н. Вахтинская, О.В. Королева.

Страница: 79-86

Сравнение свойств биоразлагаемых композитов на основе термического и ферментативного гидролизатов кератинсодержащего сырья

Биотехнология, 2013, № 2, С. 79-86

УДК 604.4:577.15

Раздел:  «Использование биопрепаратов»

Д.С. Логинов ¹,  И.С. Филимонов ^{1, 2, *},  О.А. Пономарева ^{1, 2},  О.Е. Пексимов ³,  Е.Ю. Ляшенко ³,  Т.Н. Вахтинская ³,  О.В. Королева ¹.

¹ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки “Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН”, Москва, 119071

² Международный научно-образовательный биотехнологический центр, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, 119991

³ ОАО «Институт пластмасс им. Г.С. Петрова», Москва, 111024

e-mail:  i.s.filimonov.msu@gmail.com

Проведено сравнительное исследование свойств новых биокомпозитов, полученных с использованием гидротермического (ГТГ) и ферментативного (ФГ) гидролизатов кератинсодержащего сырья в качестве наполнителей. Показано, что введение ГТГ или ФГ в количестве до 50% в состав образцов позволяет получить пластичный материал, который может быть переработан в конечное изделие, обладающее способностью к эффективному биоразложению почвенными микромицетами. По результатам проведенного исследования оптимальным сочетанием деформационных характеристик и упругости обладал биокомпозит следующего состава: 50% ФГ, 45% полиэтилен (ПЭ) и 5% севилен (СЭВ). Введение в качестве наполнителя ФГ сопровождалось изменением физико-механических свойств опытных образцов относительно контрольных, содержащих ПЭ и СЭВ. Было отмечено увеличение модуля упругости в 12 раз и снижение деформационных характеристик (прочность при разрыве — в 2 раза, относительное удлинение ~ в 8 раз). Исследование физико-механических свойств биокомпозитов показало, что использование ФГ в качестве наполнителя более перспективно, чем ГТГ, так как его введение в состав образцов в меньшей степени снижает деформационно-прочностные характеристики конечных изделий, что позволяет получить более пластичные материалы.

Ключевые слова:  биокомпозиты, биоразлагаемые полимеры, кератинсодержащее сырье.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

D.S. Loginov ¹,  I.S. Filimonov ^{1, 2, *},  O.A. Ponomareva ^{1, 2},  O.E. Peksimov ³,  E.Yu. Lyashenko ³,  T.N. Vakhtinskaya ³,  and  O.V. Koroleva ¹

¹ The Bach Institute of Biochemistry, Russ. Acad. Sci., 119071, Moscow Russia

² The International scientific and educational biotechnological center, Lomonosov Moscow State University, 119991, Moscow Russia

³ The Petrov Institute of Plastics, 111024, Moscow Russia

e-mail:  i.s.filimonov.msu@gmail.com

Comparative Study of Properties of Biodegradable Composites Containing Thermal or Enzymatic Hydrolysate as a Loading Agent

The properties of two new biocomposites containing hydrothermal (HTH) or enzymatic (FH) hydrolysate of keratin-containing stocks as loading agents have been investigated. It was shown that the addition of loading agents in an amount of not higher than 50% to the samples permits to produce plastic and actively biodegradable materials which can be processed into ready-to-use stuffs. According to the obtained data, a sample containing 50% of FH, 45% of polyethylene (PE) and 5% of sevylene (SEV) has the optimal combination of deformation characteristics and elasticity. The introduction of FH in the biocomposite was accompanied by a 12-fold increase in the elastic modulus and reduction of the deformation characteristics: tensile strength, by 2 times, and relative elongation, by ~ 8 times, in comparison with the control (PE-or SEV-containing) samples. The investigation of physical and mechanical properties of the biocomposites showed that FH is a more perspective loading agent than HTH; its addition led to a lower decrease in the deformation characteristics allowing to produce more moldable plastics. 

Key words:  biocomposites, biodegradable polymers, keratin-containing materials.

24.07.2013, 7342 просмотра.