Способ получения полисахаридного композиционного материала на основе ультразвукового воздействия Российский патент 2022 года по МПК C08J3/05 C08L3/02 

Предлагаемое изобретение относится к порошкам композитных (композиционных) материалов, получаемых путем механического измельчения биоразлагаемого пленочного композиционного материала, содержащих в своем составе растительные полисахариды (крахмал, альгинат натрия), пластификатор (глицерин) и растворитель (вода дистиллированная) для использования в составе формованных биоразлагаемых изделий из растительного сырья для формирования у изделий новых характеристик. Порошки композитных материалов в составе биоразлагаемого изделия могут использоваться в пищевой промышленности, косметической промышленности, а также для получения упаковочных материалов.

Композитный материал - это материал, состоящий из двух и более компонентов, которые усиливают и дополняют свойства друг друга. Вследствие этого материал обладает новыми свойствами, достижение которых невозможно каждым компонентом по отдельности. Композитные порошки могут выступать в качестве добавки для регулирования прочностных характеристик изделия, или в качестве наполнителя в смеси с термопластами. Композитные материалы могут использоваться в составе изделий из растительного сырья (зернового шрота, отрубей, семенной шелухи и др.), подвергнутые формованию под давлением. Отходы зернового производства - это побочный продукт мукомольного и крупяного производства, которые могут формировать добавочную стоимость за счет развития технологий их переработки.

Известны способы получения композитных материалов на основе крахмала, которые в дальнейшем используются на промышленных предприятиях. Получают их различными способами обработки: физическими, химическими, биологическими. Такие способы позволяют получить композитные материалы, обладающие сцепляющей способностью (клеящие свойства) и модифицировать их необходимые свойства в технологических целях (например, в составе композиции из отходов зернового производства, подвергнутого формованию под давлением).

Известен способ получения биоразлагаемой композиции на основе наночастиц крахмала (патент на изобретение №2479607, «Биоразлагаемые композиции на основе наночастиц крахмала», МПК C08L 67/02, C08L 3/02, C08J 5/18, B82B 1/00, опубл.20.04.2013). Данный способ получения многофазной биоразлагаемой композиции, содержащей, по меньшей мере, две фазы: (а) непрерывную фазу, состоящую из матрицы, по меньшей мере, из одного упругого гидрофобного полимера, несовместимого с крахмалом, где полимер выбран из класса полиэфиров, содержащих группировки карбоновой дикислоты и диола; (б) гомогенно диспергированную крахмальную фазу в форме наночастиц; где пленка толщиной 20 мкм, полученная из указанной композиции и испытанная в соответствии с ASTM D882, характеризуется коэффициентом К выше 28 и средним арифметическим размером частиц дисперсной крахмальной фазы (б) менее чем 0,25 мкм, где коэффициент К определяют в соответствии со следующей формулой: К=(разрывная нагрузка) × (модуль Юнга) × (энергия разрыва)/1000000, где разрывная нагрузка и модуль Юнга выражены в МПа, а энергия разрыва выражена в кДж/м².

Недостатком данного способа является значительная трудоемкость изготовления биоразлагаемой композиции на основе наночастиц крахмала.

Также известен способ получения клеевой композиции (патент на изобретение №2400513, «Клеевая композиция и способ ее получения», МПК C09J 103/00, C09J 139/02, C09J 5/00, опубл. 27.09.2010). Данный способ получения клеевой композиции из частично клейстеризованного крахмала и одного или несколько полимеров, содержащих аминную группу, полимеры выбирают из группы, состоящей из поливиниламина, поли(винилового спирта-со-виниламина) и полиэтиленимина. Количество крахмала в клеевой композиции составляет от примерно 15 до примерно 40 мас.%. Количество одного или нескольких полимеров в клеевой композиции составляет от примерно 2 до примерно 25 мас.%. Суммарное количество крахмала и одного или нескольких полимеров в клеевой композиции составляет от примерно 35 до примерно 55 мас.%. Композиция дополнительно включает полимер или сополимер одного или нескольких этиленненасыщенных мономеров, а также полимер, содержащий ацетоацетоксигруппы. Полимер или сополимер одного или нескольких этиленненасыщенных мономеров представляет собой виниловый сложноэфирный гомополимер или виниловый сложноэфирный сополимер. Клеевая композиция может представлять собой комбинированный состав и дополнительно включать клеевую композицию на основе дисперсии полимера одного или нескольких этиленненасыщенных мономеров. Полимер представляет собой виниловый сложноэфирный гомополимер или виниловый сложноэфирный сополимер. Способ изготовления клеевой композиции включает смешение крахмала и одного или нескольких полимеров в водной фазе при повышенной температуре от 50 до 99°С. Повышенная температура поддерживается в течение, по меньшей мере, 1 минуты.

Недостатком данного способа является применение синтетического полимера в клеевой композиции, за счет внесения которого увеличивается период биодеградации клеевого композиционного материала.

Ближайшим аналогом можно выделить способ получения биоразлагаемого композиционного материала на основе растительных биополимеров (вариант 1) патент на изобретение №2731695, опубл.08.09.2020. Данный способ заключается в получении биоразлагаемой пленки из смеси компонентов на основе картофельного крахмала, включающий тщательное перемешивание компонентов смеси, ультразвуковую обработку, нагрев на водяной бане, охлаждение, формование пленки на стеклянной поверхности и ее высушивание, при котором применяют следующее соотношение компонентов, мас.%: картофельный крахмал 4,2-5,0, альгинат натрия 0,1-0,8, глицерин 5,0-20,0, дистиллированная вода - остальное.

Недостаток прототипа заключается в том, что при этом соотношении компонентов получаются пленки с высокой эластичностью, из которых не возможно получение порошкообразных композитных материалов заданного гранулометрического состава.

Технической задачей предполагаемого изобретения является разработка способа получения порошков композитных материалов из растительных полисахаридов, обладающих скрепляющей способностью.

Техническая задача решается за счет того, что в способе получения полисахаридного композиционного материала, обладающего скрепляющей способностью, на основе ультразвукового воздействия из смеси компонентов картофельного крахмала, альгината натрия, глицерина и дистиллированной воды, включающем тщательное перемешивание механической мешалкой компонентов смеси, ультразвуковую обработку, нагрев, охлаждение, формование пленки на стеклянной поверхности и ее высушивание, согласно изобретения, применяют следующее соотношение компонентов, мас.%: картофельный крахмал 4,0-5,0, альгинат натрия 0,1-0,5, глицерин 1,9-2,0, дистиллированная вода - остальное, при этом перемешивание компонентов производят при скорости мешалки 1200 об/мин, ультразвуковую обработку ведут в течение 5 минут при нагреве до 60-65°С, охлаждают до температуры 40±2°С, после сушки пленку измельчают в течение 4-5 минут электрическим измельчителем до размера частиц 150-400 мкм.

Сущность изобретения заключается в следующем. Для получения полисахаридного композиционного материала на основе ультразвукового воздействия смешивают компоненты при следующем их соотношении, масс.%: картофельный крахмал 4,0-5,0; альгинат натрия 0,1-0,5; глицерин 1,9-2,0; дистиллированная вода остальное, причем сначала смешивают картофельный крахмал с альгинатом натрия и растворяют в дистиллированной воде, раствор перемешивают механической мешалкой при скорости 1200 об/мин в течение 5 минут, затем добавляют глицерин, полученную суспензию обрабатывают ультразвуковым воздействием с частотой 22±1,65кГц, мощностью 630вт в течение 5 минут при нагреве 60-65°С, затем раствор охлаждают до температуры 40±2°С, из полученного раствора формуют пленки методом полива и распределения на стеклянной поверхности, толщина пленок должна быть не более 0,25 - 0,35 мм, сушат пленки при температуре 20-25°С и измельчают электрическим измельчителем в течение 4-5 минут до размера частиц 150-400 мкм.

Затем полученные порошки отправляют на фасовку, упаковку и хранение. Условия хранения: при температуре не выше (40±2) ^оC и относительной влажности воздуха не более 75%.

Порошки композитных материалов из растительных полисахаридов получают при следующем соотношении компонентов, мас.%:

картофельный крахмал 4,0 - 5,0

альгинат натрия 0,1 - 0,5

глицерин 1,9 - 2

дистиллированная вода - остальное

При внесении крахмала более 5 мас.% наблюдается образование крупных агломератов полисахарида, что приводит к разнородной структуре композиционного материала, пленочный материал получается не однородный по всей поверхности, наблюдаются дефекты структуры поверхности, внесение крахмала менее 4 мас.% получается излишне жидкий раствор суспензии, что затрудняет формирование пленок. Наблюдаются не значительные дефекты структуры поверхности. Установленное оптимальное соотношение крахмала с сопутствующими компонентами позволяет получить пленочный материал близкий по эксплуатационным свойствам к упаковочным материалов.

Альгинат натрия необходимо вносить в диапазоне 0,1 - 0,5 мас.%, при этом он обладает высокой пленкообразующей способностью из-за его коллоидных свойств, которые включают образование суспензии, загущение, стабилизацию эмульсий и способность образовывать гели. При внесении более 0,5 мас.% наблюдается сильное гелеобразование, в растворе образуются нерастворившиеся равномерно агломераты альгината натрия, что в дальнейшем затрудняет технологические этапы, перемешивания и формования и влияет на готовое изделие в дальнейшем. Содержание альгината натрия влияет на скрепляющую способность. При внесении альгината натрия менее 0,1 мас.% скрепляющая способность будет недостаточна.

Глицерин необходимо вносить в диапазоне 1,9 - 2 мас.% для придания пленочному материалу таких свойств как пластичность и гибкость, эластичность, повышенная прочность. При внесении менее 1,9 мас.% у пленочного материала наблюдается снижение эксплуатационных свойств, а именно материал получается хрупкими, ломким с наличием видимых дефектов. При внесении более 2 мас.% пленочный материал трудно отделяется от поверхности, на которой проводилась формовка изделия, становится липким и вязким.

Дистиллированная вода выступает в качестве растворителя и позволяет смешать ингредиенты разного агрегатного состояния в одно агрегатное состояние (жидкое), так как крахмал, альгинат натрия находится в сухом состоянии, в то время как глицерин в жидком. Из-за большого содержания влаги пленочный материал дольше высыхает.Из-за не достаточного содержания влаги могут возникнуть технологические трудности смешивания ингредиентов.

Крахмал - это полисахарид, образованный - глюкозными остатками, связанными α-1→4 и α-1→6-гликозидными связями. Крахмал синтезируется разными частями растений в хлоропластах и колеблется в разном соотношении. К источникам крахмала относится картофель - 24%, пшеница - 64%, рис - 75%, кукуруза - 70% крахмала. Крахмал является уникальным углеводородом. Короткие ответвления цепей амилопектина образовывают геликоидальные структуры, которые могут кристаллизоваться. Гидрофильные свойства проявляют гранулы крахмала, тем самым формируют прочные ассоциаты благодаря проявлению водородных связей между гидроксильными группами на поверхности гранул.

Крахмал картофельный - это крахмал, полученный из клубней картофеля. Зерна крахмала содержатся в клетках картофеля (лейкопласты). Размеры крахмального зерна составляют в приделах от 20 мкм до 100 мкм в зависимости от сорта. Содержание амилопектина в картофеле составляет около 80%, амилозы содержание составляет 20%. Температура клейстеризации крахмала составляет 55 - 60°С. Степень набухания крахмала составляет 1005%.

Глицерин (1,2,3-пропантриол) отвечает за гибкость и пластичность биоразлагаемого пленочного композиционного материала. При его недостатке пленки не растягиваются, при сгибании легко ломаются. При избытке глицерина пленки плохо отделяются от поверхности, становятся вязкими, липкими.

Биоразлагаемый пленочный композитный материал, содержащий в своем составе картофельный крахмал и глицерин могут образовывать различные морфологические структуры и проявлять свойства, зависящие от условий и способов производства (литьевым, экструзионным, раздувным оборудованием), вида крахмала и состава сополимера. Однако, получаемые пленки обладают невысокой прочностью и способность крахмала к ретроградации (старению), т.е. изменению механических и структурных характеристик с течением времени, ограничивают его использование для производства упаковочных материалов. Для повышения качества пленок на основе картофельного крахмала дополнительно вносят пленкообразующие вещества (альгинат натрия). Использование альгината натрия в матриксе биоразлагаемого материала формирует такие свойства как антимикробная активность.

Альгинат натрия, представляет собой водорастворимую соль альгиновой кислоты, в природе встречается во всех видах бурых водорослей. Альгинат натрия содержит смесь двух уроновых кислот, (1-4) - связанной β-D-маннуроновой кислоты и (1-4) - связанной α-L-гулуроновой кислоты. Альгинат натрия обладает хорошим свойством сшивания в присутствии многовалентных катионов, таких как кальций, алюминия, марганца в водной среде. Альгинат натрия обладает высокой пленкообразующей способностью из-за его коллоидных свойств, которые включают образование суспензии, загущение, стабилизацию эмульсий и способность образовывать гели.

На фиг. представлен внешний вид образцов порошков композитных материалов 1,2,3,4. Образец 1 отличается наименьшим гранулометрическим составом, наиболее выровнен по данному показателю, крупные частицы, приближенные к размеру 150 мкм, встречаются в единичных случаях. Образцы 2 и 3 имеют более разнородный гранулометрический состав, присутствуют как среднего размера (150-200 мкм), так и более крупные агломераты до 300 мкм. Образец 4 отличается наибольшей разнородностью гранулометрического состава (200-400 мкм), что позволяет ему обеспечить максимально равномерное распределение в составе смеси растительного сырья, которую в дальнейшем применяют для получения биоразлагаемых пластин, служащих для изготовления формованных изделий.

Для образцов 1-4 (фиг.) использовались следующие соотношения компонентов для получения порошков композитных материалов:

1 - контрольный образец, представляющий 5% раствор крахмала.

2 - образец, представляющий смесь - крахмал: альгинат натрия; глицерин (5,0:0,2:2,0).

3 - образец, представляющий смесь - крахмал: альгинат натрия; глицерин (5,0:0,3:2,0).

4 - образец, представляющий смесь - крахмал: альгинат натрия; глицерин (5,0:0,4:2,0).

Контрольный образец 1 на основе крахмала был получен с целью сравнения свойств образцов с внесенными ингредиентами (крахмалом, альгинатом натрия, глицерином) для выявления лучших характеристик будущего материала и необходимой дозировки сырья. Образцы материала 2,3,4 были получены методом полива на стеклянную поверхность с последующим высушиванием и измельчением.

Образцы 2,3,4 характеризуют получение порошкового композиционного материала, обладающего скрепляющей способностью и прочностью. Образцы 2, 3 и 4 представляют по составу гелеобразный пластифицированный крахмал, сшитый с альгинатом натрия, при этом вследствие его высыхания образуется пленочная структура. Полученные образцы (2, 3 и 4) по сравнению с контрольным образцом 1 обладают скрепляющей способностью и повышенной прочностью за счет установленного компонентного состава и свойств каждого ингредиента по отдельности и порядком технологических этапов необходимых для приготовления композитных материалов (сшивки). Образцы композитного материала по сравнению с контрольным образцом имеют однородную пленочную структуру, без наличия дефектов поверхности материала.

Существенными отличительными признаками от прототипа заявляемого изобретения является то, что биоразлагаемый полисахаридный композиционный материал получают при использовании следующих технологических операций.

Первоначально производят перемешивание смеси, которая включает следующие компоненты, масс.%: картофельный крахмал 4,0-5,0; альгинат натрия 0,1-0,5; глицерин 1,9-2,0; дистиллированная вода- остальное; с помощью механической мешалки при скорости 1200 об/мин в течение 5 минут при температуре поверхности нагревателя (60 - 65)°С до стадии клейстеризации, что позволяет получить максимально однородную структуру полученной суспензии. Скорость мешалки менее 1200 об/мин и длительность воздействия менее 5 минут приводит к неполному разрушению нативной структуры крахмального зерна (прохождения процесса гелеобразования). Большая интенсивность и длительность воздействия нецелесообразна с экономической точки зрения вследствие увеличения энергоемкости процесса.

Затем раствор охлаждают до температуры (40±2)°С, данная температура позволяет при формировании пленок добиться однородной толщины.

Готовые (высушенные) пленки измельчают на электрическом измельчителе в течение (4 - 5) минут до получения однородного мелкодисперсного порошка. Размеры частиц находятся в пределах 150 - 400 мкм. Данный гранулометрический состав позволяет полисахаридным порошкам равномерно распределиться в составе смеси из растительного сырья и обеспечивать высокие прочностные характеристики получаемых образцов биоразлагаемых пластин (формованных изделий) при их изготовлении с использованием указанных порошков.

Использование ультразвукового воздействия (УЗВ) мощностью 630 Вт, при частоте (22±1,65) кГц в течение 5 мин позволяет модифицировать композитный раствор, равномерно распределить наполнитель и пластификатор по всей массе раствора. Эффект ультразвука ускоряет процессы сшивания компонентов. Известно, что кавитационная дезинтеграция пищевых сред обусловлена величиной давления, достигаемого на поверхности пузырьков, когда они сжимаются до минимального по отношению к состоянию покоя объема (коллапс). Используемая мощность воздействия обусловлена максимальными техническими характеристиками прибора, а длительность воздействия (в течение 5 мин) позволяет получить наименьшую вязкость растворов (142,4±25) мПа*с и получить однородные порошкообразные материалы.

При проведении исследования структуры растворов полисахаридного композиционного материала, было выявлено, что в образцах композиционных материалов, полученных на основе картофельного крахмала c определенным количеством альгината натрия без УЗВ в охлаждающей системе наблюдается частичное связывание крахмальных зерен. Пластификатором, которым является глицерин, обволакивает практически не каждую частицу крахмала, обеспечивая сыпучесть материала, что позволяет в дальнейшем ему хорошо встраиваться в систему смеси при изготовлении биоразлагаемой посуды из зернового шрота и других растительных материалов. При УЗВ обработке наблюдается полное обволакивание частиц крахмала пластификатором (глицерин), происходит интенсивная модификация крахмальных зерен.

Для образцов 1-4 (фиг.) использовались следующие соотношения компонентов для получения порошков композитных материалов:

1 - контрольный образец, представляющий 5% раствор крахмала.

2 - образец, представляющий смесь - крахмал: альгинат натрия: глицерин (5,0:0,2:1,9).

3 - образец, представляющий смесь - крахмал: альгинат натрия: глицерин (5,0:0,3:1,9).

4 - образец, представляющий смесь - крахмал: альгинат натрия: глицерин (5,0:0,4:1,9).

Контрольный образец 1 на основе крахмала был получен с целью сравнения свойств образцов с внесенными ингредиентами (крахмалом, альгинатом натрия, глицерином) для выявления лучших характеристик будущего материала и необходимой дозировки сырья. Образцы материала 2,3,4 были получены методом полива на стеклянную поверхность с последующим высушиванием и измельчением до частиц размером 150-400 мкм.

Таблица 1 - Характеристики образцов порошков композитных материалов из растительных полисахаридов

Показатели Номер исследуемого образца 1 2 3 4 Массовая доля влаги, % 4,39 4,46 5,09 4,83 Размер частиц, мкм 50 - 150 150 - 200 200 - 300 200 - 400 Растворимость, мл/1 г Практически нерастворим Практически нерастворим Практически нерастворим Практически нерастворим

На основании результатов, представленных в таблице 1 можно сделать вывод, массовая доля влаги у образца 1 (контроль) составляет 4,39%, в то время как у образцов 2, 3, 4 массовая доля влаги незначительно выше. Наибольшая массовая доля влаги наблюдается у образца 3 и составляет 5,09%. Размер частиц полученных порошков композитных материалов находится в пределах от 150 до 400 мкм. Полученные порошки композитных материалов практически не растворимы, частицы материала набухают в водной среде, образовывая взвеси, водная среда теряет свои первоначальные свойства после внесения порошков (прозрачность).

Вывод: исходя из данных, представленных в таб.1, наилучшими показателями обладают образцы 2, 3, 4. Для получения порошков полисахаридного композиционного материала, обладающего повышенной скрепляющей способностью необходимо, чтобы показатели: массовая доля влаги находилась в пределах 4,46 - 5,0%, размер частиц находился в пределах от 150 до 400 мкм и порошок был практически не растворим, тем самым сцеплял частицы используемого сырья в одно целое.

Пример 1.

Берут картофельный крахмал в количестве 50 г, добавляют альгинат натрия в количестве 4 г и растворяют в дистиллированной воде, затем перемешивают раствор с помощью механической мешалки при скорости 1200 об/мин в течение 5 минут, после этого в раствор добавляют 2 мл глицерина. Полученную суспензию обрабатывают УЗВ на приборе «Волна» модель УЗТА-0,63/22-ОМ, в режиме: частота 22±1,65кГц и мощностью воздействия 630 Вт в течение 5 минут, причем поддерживают температуру суспензии (60 - 65)°С при повышении температуры более 65°С резко снижается вязкость и получаемые порошки имеют большую разнородность структуры, при меньшей температуре системы ниже 60°С выделяются отдельные зерна крахмала, в результате чего порошки имеют большое количество крупных агломератов частиц.

Затем полученный УЗВ раствор охлаждают до температуры 40°С (если применять температуру больше 40°С, то возможна не равномерность толщины пленок, ввиду ее высокой текучести раствора, а если использовать меньше 40°С - то образуются утолщения ввиду малой текучести раствора), что приводит к большой разнородности гранулометрического состава порошков. Для получения порошка предварительно формуют пленки методом полива на стеклянную поверхность с последующем распределением раствора по поверхности и высушивают при (20 - 25)°С.

Готовые пленки измельчают на электрическом измельчителе в течение (4 - 5) минут до получения однородного мелкодисперсного порошка. Размеры частиц находятся в пределах 150-400 мкм. Данный гранулометрический состав позволяет порошкам распределиться в составе смеси из растительного сырья и обеспечивать высокие прочностные характеристики получаемых образцов биоразлагаемых пластин.

В результате данным способом получили порошок композитного материала, соответствующий технической задаче.

Пример 2.

Берут картофельный крахмал в количестве 500 г, добавляют альгинат натрия в количестве 50 г и растворяют в дистиллированной воде, затем перемешивают раствор с помощью механической мешалки при скорости 1200 об/мин в течение 5 минут, после этого в раствор добавляют 200 мл глицерина. Полученную суспензию обрабатывают УЗВ на приборе «Волна» модель УЗТА-0,63/22-ОМ, в режиме: частота 22±1,65кГц и мощностью воздействия 630 Вт в течение 5 минут, причем поддерживают температуру суспензии (60 - 65)°С.

Затем полученный УЗВ раствор охлаждают до температуры 40 °С.Для получения порошка предварительно формуют пленки методом полива на стеклянную поверхность с последующем распределением раствора по поверхности и высушивают при (20 - 25)°С. Готовые пленки измельчают на электрическом измельчителе в течение (4 - 5) минут до получения однородного мелкодисперсного порошка. Размеры частиц находятся в пределах 150-400 мкм.

В результате данным способом получили порошок композитного материала, соответствующий технической задаче.

Пример 3.

Берут картофельный крахмал в количестве 400 г, добавляют альгинат натрия в количестве 10 г и растворяют в дистиллированной воде, затем перемешивают раствор с помощью механической мешалки при скорости 1200 об/мин в течение 5 минут, после этого в раствор добавляют 190 мл глицерина. Полученную суспензию обрабатывают УЗВ на приборе «Волна» модель УЗТА-0,63/22-ОМ, в режиме: частота 22±1,65кГц и мощностью воздействия 630 Вт в течение 5 минут, причем поддерживают температуру суспензии (60 - 65)°С.

Затем полученный УЗВ раствор охлаждают до температуры 40°С. Для получения порошка предварительно формуют пленки методом полива на стеклянную поверхность с последующем распределением раствора по поверхности и высушивают при (20 - 25)°С.

Готовые пленки измельчают на электрическом измельчителе в течение (4 - 5) минут до получения однородного мелкодисперсного порошка. Размеры частиц находятся в пределах 150-400 мкм.

В результате данным способом получили порошок композитного материала, соответствующий технической задаче.

Список использованной литературы

1. Беззубов, А.Д. Ультразвук и его применение в пищевой промышленности/ А.Д. Беззубов, Е. И. Гарлинская, В. М. Фридман. - Москва: Издательство: Пищевая промышленность, 1964. - 196 с.

2. Кирш, И.А., Чалых Т.И., Ананьев В.В., Заиков Г.Е. Модификация свойств биодеградируемых полимерных композиций при воздействии ультразвука на их расплавы// Вестник технологического университета. - 2015. - Т.18, - №9 - C. 74 - 77.

3. Усачев, И.С., Колпакова, В.В., Сарджвеладзе, А.С., Соломин, Д.А., Лукин, Н.Д., Васильев, И.Ю., Ананьев, В.В. Применение ультразвукового воздействия для модификации физико-механических свойств биоразлагаемых полимерных композиций с термопластичным крахмалом// Пищевая промышленность. - 2019. - №8. - С.48 - 52.

4. Borcharda, W. Phase diagram of the system sodium alginate/water: A model for biofilms / W. Borcharda, A. Kenninga, A. Kappa, C. Mayerb// International Journal of Biological Macromolecules - 2005. - V. 35. - №5. - P. 247 - 256.

5. Usachev Ivan. Usage of thermoplastic starch and ultrasound in development of biodegradable polymer film/ Ivan Usachev, Alexander Papahin, Valentina Kolpakova, Nikolay Lukin, Vladimir Ananiev// Proceedings of the International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM. - 2018. - V. 18. - P. 1019 - 1025.

Изобретение может быть использовано при изготовлении формованных биоразлагаемых изделий. Способ получения полисахаридного композиционного материала, обладающего скрепляющей способностью, включает перемешивание, нагрев и ультразвуковую обработку компонентов смеси. Смесь включает картофельный крахмал, альгинат натрия, глицерин и дистиллированную воду. Ультразвуковую обработку ведут в течение 5 минут при нагреве до 60-65°С, затем смесь охлаждают до температуры 40°С и формуют пленку. После сушки пленку измельчают до размера частиц 150-400 мкм. Технический результат заключается в улучшении сыпучести и скрепляющей способности порошка полисахаридного композиционного материала. 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Способ получения полисахаридного композиционного материала, обладающего скрепляющей способностью, на основе ультразвукового воздействия из смеси компонентов картофельного крахмала, альгината натрия, глицерина и дистиллированной воды, включающий перемешивание механической мешалкой компонентов смеси, ультразвуковую обработку, нагрев, охлаждение, формование пленки на стеклянной поверхности и ее высушивание, отличающийся тем, что применяют следующее соотношение компонентов, мас. %: картофельный крахмал 4,0-5,0, альгинат натрия 0,1-0,5, глицерин 1,9-2,0, дистиллированная вода - остальное, при этом смешивают картофельный крахмал с альгинатом натрия и растворяют в дистиллированной воде, раствор перемешивают механической мешалкой при скорости 1200 об/мин в течение 5 мин, а затем добавляют глицерин и проводят ультразвуковую обработку в течение 5 мин при нагреве до 60-65°С, раствор охлаждают до температуры 40°С, после формования и сушки пленку измельчают в течение 4-5 минут электрическим измельчителем до размера частиц 150-400 мкм.