Биоразлагаемые композиты с полимерной фазой поливинилхлорида и лигноцеллюлозными наполнителями

Способом решения проблемы утилизации отходов лесопромышленного и аграрного комплексов, а также пластиковых отходов производства и потребления товарной продукции представляется разработка рецептур новых композиционных материалов и совершенствование технологии их переработки. В связи с этим большой интерес представляют биоразлагаемые композиты с полимерными фазами синтетических и природных полимеров и различными лигноцеллюлозными наполнителями. В настоящей работе были рассмотрены вопросы биоразложения композитов с полимерными фазами первичного и вторичного поливинилхлорида (ПВХ). В качестве наполнителей были использованы древесная мука, опилки бука, шелуха овса, фитомасса опавших листьев, сено естественных сенокосов. Образцы композитов были получены методами вальцевания и горячего прессования. Степень биоразложения полученных композитов определяли по величине потери массы после выдержки в активном грунте. Максимальное время выдержки образцов в грунте составило 120 суток. В результате исследования установлено, что использование пластификатора (дибутилфталата) позволяет увеличить показатель потери массы за 120 суток выдержки в грунте ненаполненного поливинилхлорида более чем в три раза. Введение в состав ПВХ лигноцеллюлозных наполнителей значительно увеличивает его степень разложения в грунте. Наибольшую степень биоразложения в активированном грунте демонстрируют образцы композитов с наполнителями недревесного происхождения. Для образцов композитов с полимерной фазой первичного ПВХ и шелухой овса потеря массы после выдержки в активированном грунте составляет 10,1 мас. %, с сеном луговых трав — 14,5 мас. %; для образца с полимерной фазой вторичного ПВХ (отходов эксплуатации потолочных панелей) — 24,6 мас. %. Для использованных в работе наполнителей было определено содержание лигнина, целлюлозы, гемицеллюлоз и минеральных веществ. Методом многофакторного регрессионного анализа были установлены закономерности влияния компонентного состава лигноцеллюлозного наполнителя на степень биоразложения компонента в грунте. Показано, что наибольшее влияние на биоразложение композитов с полимерной фазой первичного ПВХ оказывает содержание в наполнителе гемицеллюлоз. При этом увеличение содержания в наполнителе лигнина и целлюлозы приводит к снижению степени биоразложения композита. Влияния минеральных веществ в составе композита на его степень биоразложения не выявлено. Для образцов с полимерной фазой вторичного ПВХ основным фактором, определяющим степень биоразложения в грунте, является содержание в наполнителе гемицеллюлоз. Статистически достоверного влияния содержания лигнина и целлюлозы выявлено не было.