ГИДРОФИЛЬНЫЙ ПЛАСТИЛИН Российский патент 2013 года по МПК C08L101/14 C08L97/02 B44C3/04 

Изобретение относится к области глубокой утилизации отходов, с получением нового, неизвестного ранее полимерного материала.

Техническая задача решается смешиванием и последующей термической обработкой при 90°С, с одновременным перемешиванием, смеси, состоящей из двух компонентов: верхового торфа, высушенного до влажности не более 20% и просеянного через сито с диаметром пор до 1 мм и сгущенного кукурузного экстракта, образующегося на крахмало-паточных производствах при замачивании кукурузного зерна в теплой, с температурой 45-52°С воде, содержащей до 0,35% сернистой кислоты (в пересчете на SO₂), и, далее, уваренного под вакуумом, до концентрации сухих веществ не ниже 48%. По внешнему виду он представляет собой густую непрозрачную жидкость, или почти однородную пасту, с хлопьевидной взвесью, способной отстаиваться. При хранении он может расслаиваться на два неоднородных слоя: верхний темный и нижний светлый. Примерный физико-химический состав сгущенного кукурузного экстракта и его слоев, в %, приведен в таблице (данные из книги профессора Н.Н. Трегубова «Технология крахмала и крахмалопродуктов», М., 1970, стр.329).

Таблица 1 Показатели Исходный экстракт Верхний слой Нижний слой Концентрация сухих веществ (С.В.) 52,33 51,80 54,29 Кислотность в пересчете HCl 11,64 11,97 11,56 Сернистая кислота H₂SO₃ 0,200 0,197 0,209 Жир 1,163 1,245 1,093 Протеин по Кьельдалю 40,36 41,85 34,96 Зольность 21,74 21,93 21,07 Общие растворимые сахара 3,08 3,18 2,84 Молочная кислота объемная 8,71 9,70 5,96 Молочная кислота в пересчете на С.В. 15,06 17,86 11,50

Полученную в результате процессов подготовки, дозирования и смешения смесь торфа и сгущенного кукурузного экстракта в весовом соотношении 1:(4-6) подвергают термической обработке при температуре 90°С, осуществляя, одновременно, непрерывное перемешивание, до получения вязкой густой массы черного цвета, которая при охлаждении застывает и приобретает пластичные свойства.

Таким образом, получается пластилин, особенностью которого, является его растворимость в воде.

Одновременно, следует отметить, что изделия и формы из полученного пластилина, после удаления из них влаги, приобретают определенную термостойкость и могут выдерживать температуру, при нагревании в печи свыше 300°С, без деформационных изменений.

Пример.

Высушенный до влажности не более 20%, верховой торф просеивают через сито с диаметром пор до 1 мм. Просеянную навеску в количестве 20 граммов смешивают со 100 граммами сгущенного кукурузного экстракта, содержащего не менее 48% сухих веществ и до 0,35% сернистого ангидрида (SO₂). Полученную смесь подвергают термической обработке при температуре 90°С, с одновременным перемешиванием, до получения вязкой густой массы черного цвета, которая при охлаждении застывает и приобретает пластичные свойства.

Приведенный выше способ получения гидрофильного пластилина может успешно применяться при содержании жирных кислот в сгущенном кукурузном экстракте менее или равным 2%.

При повышенном содержании в нем жирных кислот, более 2%, эффективен способ его получения, с предварительной раздельной термической обработкой компонентов; просеянный верховой торф предварительно разогревают до температуры 160-250°С в специальном приборе, конструкция которого, исключает его самовозгорание, и, далее его смешивают со сгущенным кукурузным экстрактом, разогретым до 95-100°С. При этом, происходит мгновенная экзотермическая реакция, сопровождающаяся значительным тепловыделением и, одновременным, образованием однородной вязкой пластичной массы черного цвета. Полученный этим способом пластилин, имеет блестящую глянцевую поверхность и обладает более высокими эластичными свойствами.

Сравним полученный пластилин с существующими аналогами.

Известен пластилин на основе петролатума, смеси парафина и церезина, канифоли, белил цинковых, а также пигментов и/или красителей - SU, авторское свидетельство 1333678, кл. C08L 91/06.

Есть пластилин, содержащий защитный воск, парафин нефтяной, парафин жидкий, пигменты и/или красители и наполнители в виде талька и мела - SU, авторское свидетельство 773055, кл. C08L 91/06.

Многим знаком пластилин на основе петролатума, парафина, каолина, масла индустриального, канифоли, и пигментов и/или красителей - SU, авторское свидетельство 594146, кл. C08L 91/06.

Все эти виды пластилина, в основном состоящие из продуктов переработки нефти - невозобновляемого сырьевого источника, представляют собой сложные многокомпонентные производные, являются дорогими по себестоимости, практически не растворяются в воде и предназначены, исключительно, для лепки и моделирования, в то время как предлагаемый на рассмотрение, в качестве заявки на изобретение, гидрофильный пластилин найдет свое применение не только, как материал для моделирования в тюнинг ателье, в частности, но и, как наполнитель, в производстве гидрофильных резин, резиновых смесей и биоразлагаемых пластиков.

Раскрытие изобретения.

Ниже, в таблице, приведены фактические признаки характеризующие полученное вещество.

Таблица 2 Наименование показателя Фактические признаки 1. Внешний вид Пластично-вязкая масса, которая может принимать любую форму. 2. Цвет Черный. 3. Запах Характерный специфический запах. 4. Консистенция Однородная пластично-вязкая смесь. 5. Пластичные свойства Не высыхает, легко соединяется, хорошо размягчается. 6. Содержание растворимых в воде красителей Содержит растворимые в воде природные красящие вещества. 7. Растворимость в воде Кубик из пластилина со сторонами граней 1Х1Х1 см растворяется в горячей воде в течение получаса 8. Сроки годности В герметичной упаковке более 1 года сохраняет пластичные свойства. 9. Транспортировка Может транспортироваться, при упаковке в герметичную тару, весом 10, 25 и 50 кг.

Изобретение относится к гидрофильному пластилину. Гидрофильный пластилин является продуктом глубокой утилизации концентрированных замочных вод крахмало-паточных производств, обладающий достаточными пластичными свойствами. Гидрофильный пластилин получают термической обработкой при 90°С с одновременным перемешиванием смеси сухого просеянного верхового торфа влажностью не выше 20% и сгущенного кукурузного экстракта, образующегося на крахмало-паточных производствах при замачивании кукурузного зерна в теплой с температурой 45-52°С воде, содержащей до 0,35% сернистой кислоты в пересчете на SO₂ и содержащего менее 2% жирных кислот и уваренного до концентрации сухих веществ не ниже 48%. Компоненты смеси взяты в соотношении 1:(4-6), соответственно. При содержании в сгущенном кукурузном экстракте жирных кислот более 2% компоненты перед смешиванием предварительно разогревают при разных температурах. Получаемый пластилин является пластичным и растворяется в воде. 2 табл.

Гидрофильный пластилин как продукт глубокой утилизации концентрированных замочных вод крахмалопаточных производств, полученный способом термической обработки при 90°С, с одновременным перемешиванием смеси, состоящей из возобновляемых сырьевых источников: сухого просеянного верхового торфа влажностью не выше 20% и сгущенного кукурузного экстракта, образующегося на крахмалопаточных производствах при замачивании кукурузного зерна в теплой, с температурой 45-52°С воде, содержащей до 0,35% сернистой кислоты (в пересчете на SO₂), и содержащего менее 2% жирных кислот, и далее, уваренного под вакуумом до концентрации сухих веществ не ниже 48%, взятых в весовом соотношении 1:(4-6), или при содержании в сгущенном кукурузном экстракте жирных кислот более 2% - смешением предварительно разогретых вышеуказанных компонентов: верхового торфа - до температуры 160-250°С и сгущенного кукурузного экстракта - до температуры 95-100°С, взятых в весовом соотношении 1:(4-6).