ДОСЛІДЖЕННЯ ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНИХ БІОПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ НА ОСНОВІ ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО БІОПЛАСТИКУ ТА ВІДПРАЦЬОВАНОЇ КАВОВОЇ ГУЩІ

Анотація

Мета статті – дослідження екологічно безпечних біополімерних композитів на основі термопластичного біопластику та відпрацьованої кавової гущі. Об'єктами експериментального дослідження були волога кавова гуща з сортів Робусти та Арабіки у співвідношенні 50:50 мас. %, зібрані в 8 різних кав’ярнях «Аромакава» міста Харкова та термопластичний біопластик марки GEMABIO F (Gema Polimer Plastik Ürünleri San. ve Tic. A.S., Турція) на основі ПБАТ, який містить відновлювану сировину і має до 90 % вмісту вуглецю біопоходження. Вироби з GEMABIO повністю біорозкладні та компостуються залежно від товщини виробу. Густина біопластику склада 1,33 г/см³ з індексом плинності розтопу (MFI) 2-4 г/10 хв (190 °C, 2,16 кг). Показано, що сучасний період розвитку полімерного матеріалознавства характеризується підвищеним науковим і комерційним інтересом до сумішевих матеріалів на основі відходів біопластиків та органічних наповнювачів внаслідок практично необмежених можливостей швидкого та економічно вигідного розширення їх асортименту під конкретне застосування. Було досліджено гранулометричний склад кавової гущі. Для цього кавову гущу просівали через розміри сит 400, 200 та 100 мкм. Фактично, для дослідженої кавової гущі. характерне унімодальність гранулометричного складу з максимум при 200 мкм. З результатів морфологічних досліджень кавової гущі показано, що вона характеризується пластинчастою структурою частинок., а частинки усіх фракцій кавової гущі вкриті смоляними або маслянистими речовинами. Показано, що поверхня термопластичного біопластику марки GEMABIO F має характер близький до нейтрального зі слабо-основною силою активних центрів рКа ≈ 7,08–7,36, поверхня кавової гущі має характер також близький до нейтрального зі слабокислотною силою активних центрів рКа ≈ 6,30–6,47. Встановлено, що модифікація термопластичного біопластику марки GEMABIO F КГ дозволяє підвищити комплекс його технологічних характеристик та здатність до переробки традиційними методами для термопластів (екструзія, лиття під тиском та ін.) в вироби для пакування та тари харчових та нехарчових продуктів: лотки, бокси, стакани, контейнери та т.п.