Получение и свойства биоразлагаемых композиционных материалов на основе поливинилового спирта и крахмала

Abstract

Использование биоразлагаемой упаковки представляется вероятным решением для проблем сбора и хранения твердых отходов. Крахмал является подходящим исходным материалом для создания упаковки вследствие его биоразлагаемости, доступности и относительно низкой стоимости. Однако по сравнению с большинством синтетических полимеров плохие механические свойства и гидрофильная природа крахмала препятствуют его применению в широком масштабе. По этой причине для применения в упаков-ке изучаются смеси крахмала с другими биоразлагаемыми материалами, например с по-ливиниловым спиртом (ПВС). Поливиниловый спирт является синтетическим полиме-ром, он не токсичен, гибок, растворим в воде и подвержен биоразложению. Он также обладает отличными механическими и барьерными свойствами и совместим с крахмалом. Однако ПВС достаточно дорогой материал, поэтому потенциальным решением проблемы стоимости упаковки и повышения ее биоразлагаемости является получение композитов с более дешевыми наполнителями, такими как крахмал и целлюлоза. В данной статье представлены методы получения и свойства полностью биоразлагаемых композитов системы «ПВС – крахмал».

The use of biodegradable packaging is considered as a possible solution for solid waste accumulation and storage problems. Starch is a suitable source material for packaging because of its biodegradability, ready availability, and relatively low cost. However, compared with most synthetic polymers, the poor mechanical properties and hydrophilic nature of starch prevent from its use in widespread applications. For this reason, blends of starch with other biode­gradable materials are investigated for packaging applications, i.e. polyvinyl alcohol (PVA). PVA is a synthetic polymer, non-toxic, flexible, soluble in water and biodegradable. PVA also exhibits excellent mechanical and barrier properties and is compatible with the starch. But PVA is rather high-cost material, hence, a potential solution to reduce the cost of packaging and to enhance the biodegradation lies in preparing of composites with cheaper fillers, such as starch and cellulose. In this paper, the methods of preparation and the properties of “PVA-starch” system completely biodegradable composites are presented.