Авторы: Кулагина Л.В, Лехтин Д.С,
ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет»
Видеоролик:
Целью работы является снижение уровня загрязнения окружающей среды пластиковыми отходами, разработка метода повторного использования отходов из PLA-пластика. В исследовательской работе раскрывается актуальность по выбран-ной теме, ставятся цели и задачи, представлены общие сведения о полимерах, рассмотрена классификация традиционных полимеров, воздействие их на окружающую среду и предложены способы утилизации и переработки полимерных отходов, представлены сведения о биоразлагаемых полимерах, условия их разложения и повторное использование, проведено исследование на скорость и степень разложения изделий из биоразлагаемых полимеров, экспериментально из PLA пластика получено антибактериальное чистящее средство, обоснована экономическая рациональность производства.
Актуальность проекта
В настоящее время утилизация полимерных отходов является актуальной проблемой для всего мира. Накопление бытовых отходов велико, половина из них являются пластиковые отходы. За последнее время вырос интерес к биоразлагаемым полимерам, изделия которых способны разлагаться под действием микроорганизмов, кислорода и солнечного света. Необходимость создания биополимеров вызвана: - неустойчивой и постоянно возрастающей цены на нефть ,которая является основным сырьем для производства традиционных полимеров; - ограниченность в многократной переработке традиционного пластика (многие теряют свои свойства при переработке); - ограниченностью места для захоронения отходов.
Цель проекта
Целью работы является снижение уровня загрязнения окружающей среды пластиковыми отходами, разработка метода повторного использования отходов из PLA-пластика.
Ожидаемые (полученные) результаты
В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что полилактид, действительно, является биоразлагаемым материалом, и в условиях компостирования, способен разлагаться в течении 30 дней. Был предложен метод утилизации изделий из полилактида. Утилизация PLA-пластика и получение чистящего средства является экономически эффективным мероприятием, так как себестоимость 1 литра средства –77 рублей, что на 20% дешевле аналогов.
Описание сути инновационного проекта
Для подтверждения справедливости упомянутых фактов был проведён эксперимент исследовалась возможность повторного использования изделия из биоразлагаемого пластика. Упомянутая структура даёт возможность преобразовать его в противомикробный очищающий раствор путем гидролиза пластика. Для опыта использовались следующие материалы :- настольная плита электрическая ; - терка; - термометр (до 150 оС) ; - колба Эрленмейера ; - градуированный цилиндр объемом 100 мл; - соляная кислота (водный раствор HCl 36%); - гранулы каустической соды (NaOH); - синяя лакмусовая бумажка ; - pH полосы; - дистиллированная вода; - этанол; - пластиковая пипетка ; - PLA- карта. Банковскую платежную карту из PLA-пластика измельчили на мелкой терке , для использования 5г биополимера.В колбе Эрленмейера смешали 50 мл этилового спирта и дистиллированной воды в соотношении 1:1. В раствор добавили 6 грамм гранул каустической соды. Получили 100 мл раствора NaOH.Затем приготовили 10 мл раствора HCl ,смешав 5 мл дистиллированной воды и соляной кислоты в соотношении 1:1 и тщательно перемешали. Колбу с раствором NaOH поставили на электрическую плиту и нагревали, пока все гранулы PLA-пластика не растворятся.По завершению получили раствор бледно-желтого цвета.Добавили в раствор с помощью пипетки 50 капель соляной кислоты и перемешали. С помощью лакмусовой бумажки убедились, что раствор является кислотой, а не щелочью.Полученное вещество содержит молочную кислоту и хлорид натрия, т.е. соль. Это эффективное антимикробное средство для очистки грязных поверхностей, которое можно применять в бытовых целях.
Текущая стадия проекта
Выполнены НИР (сформулированы и/ или научно обоснованы основы создаваемой технологии или продукта)
Эффективность проекта
Был проведен расчет экономической рациональности производства чистящего средства, в результате чего было доказано, что себестоимость 1 литра раствора из полилактида является на 15-20% дешевле аналогов с полки магазина. Таким образом, можно сделать вывод, что утилизация PLA пластика и получение чистящего средства является экономически эффективным мероприятием.;
Описание разработки и ее потребительских качеств
Был проведён эксперимент исследовалась возможность повторного использования изделия из биоразлагаемого пластика. Упомянутая структура полилактида даёт возможность преобразовать его в противомикробный очищающий раствор путем гидролиза пластика. Для опыта использовались следующие материалы : - настольная плита электрическая ; - терка; - термометр (до 150 оС) ; - колба Эрленмейера ; - градуированный цилиндр объемом 100 мл; - соляная кислота (водный раствор HCl 36%); - гранулы каустической соды (NaOH); - синяя лакмусовая бумажка ; - pH полосы; - дистиллированная вода; - этанол; - пластиковая пипетка ; - PLA- карта. Банковскую платежную карту из PLA-пластика измельчили на мелкой терке , для использования 5г биополимера.В колбе Эрленмейера смешали 50 мл этилового спирта и дистиллированной воды в соотношении 1:1. В раствор добавили 6 грамм гранул каустической соды. Получили 100 мл раствора NaOH.Затем приготовили 10 мл раствора HCl ,смешав 5 мл дистиллированной воды и соляной кислоты в соотношении 1:1 и тщательно перемешали. Колбу с раствором NaOH поставили на электрическую плиту и нагревали, пока все гранулы PLA-пластика не растворятся. По завершению получили раствор бледно-желтого цвета.Добавили в раствор с помощью пипетки 50 капель соляной кислоты и перемешали. С помощью лакмусовой бумажки убедились, что раствор является кислотой, а не щелочью.Полученное вещество содержит молочную кислоту и хлорид натрия, т.е. соль. Это эффективное антимикробное средство для очистки грязных поверхностей, которое можно применять в бытовых целях.
Назначение разработки
Переработка отходов из PLA-пластика.Упомянутая структура полилактида даёт возможность преобразовать его в противомикробный очищающий раствор путем гидролиза пластика.
Новизна и конкурентные преимущества презентуемой разработки в сравнении с аналогами
Научная новизна исследования заключается в том, что в работе впервые предложен способ переработки биоразлагаемых полимеров ,структура полилактида дает возможность преобразовать биополимер в противомикробный очищающий раствор путем гидролиза пластика.
Партнёры по реализации проекта
-
Объемы необходимых инвестиций, тыс. руб: 0