Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3840

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
28.55 Mб
Скачать

При тестировании покрытий на пористость количество пор на см2 у фосфатного покрытия составило:

1.Модифицированного 3÷5.

2.Синего покрытия – 4÷5.

3.Зеленого покрытия – 5÷6. Эмпирические наработки свидетельствуют:

1.Измерение шероховатости поверхности образцов на профилометре, опять-таки

демонстрирует критический неблагоприятный эффект воздействия органических добавок на качество фосфатного покрытия.

2.Средняя шероховатость поверхности модифицированного фосфатного покрытия составляет 0,455 мкм. Для фосфатного покрытия, полученного из раствора с добавлением метиленового синего, этот показатель составляет 0,76 мкм. Фосфатное покрытие, полученное из раствора, содержащего процион оливковый зеленый, имеет среднюю шероховатость поверхности 1,39 мкм.

3.Результаты тестирования коррозионной стойкости фосфатных покрытий капельным методом (табл. 5) показывают, что пленки, образующиеся из растворов цветного фосфатирования, имеют низкую коррозионную стойкость по сравнению с покрытием, полученным из модифицированного раствора холодного фосфатирования. Низкая коррозионная стойкость цветных фосфатных пленок обусловлена повышенной пористостью по сравнению с модифицированными покрытиями.

Таблица 5

Результаты тестирования стальных образцов с фосфатным покрытием капельным методом

 

 

Тип покрытия

 

Время опыта

 

Покрытие из раствора

Покрытие из

Модифицированное

с добавлением

раствора с

 

фосфатное покрытие

проциона оливкового

добавлением

 

 

зеленого

метиленового синего

Время контроля

 

 

 

сразу после

135

100

81

фосфатирования,

 

 

 

сек

 

 

 

Время контроля

375

240

110

через 24 часа, сек

 

 

 

Выводы

1.Цветные фосфатные покрытия уступают по защитным свойствам пленкам, полученным из растворов холодного фосфатирования, поэтому необходимо продолжить исследования по оптимизации составов растворов цветного фосфатирования.

2.Для повышения коррозионной стойкости цветных фосфатных пленок рекомендуется после нанесения обрабатывать поверхность лакокрасочными покрытиями для закупоривания пор. Такая обработка также придаст фосфатным покрытиям более насыщенный цвет и обеспечит дополнительную защитуот механических повреждений.

250

Литература

1.Грилихес, С. Я. Оксидные и фосфатные покрытия металлов / С. Я. Грилихес. Под. ред. П. М. Вячеславова. Л.: Машиностроение. 1985. 96 с.

2.Хаин, И. И. Теория и практика фосфатирования металлов / И.И. Хаин. Л.: Химия. 1973. 312 с.

3.Стацюк, В. Н. Влияние НТФ на формирование защитных антикоррозионных

оксидно-фосфатных и фосфатных пленок на железе / В. Н. Стацюк, Л. А. Фогель, В. А. Малахов, С. Уларбек // Теоретические и прикладные аспекты современной науки. 2015. № 7-

1.С. 63-66.

4.Лапатухин, В. С. Фосфатирование металлов. Исследование процессов ускоренного

ихолодного фосфатирования / В. С. Лапатухин. М.: МАШГИЗ. 1958. 264 с.

5.Патент № 43785 Способ получения цветных фосфатных покрытий на металлах

/М.И. Гамов; заявл. 27.02.1935, опубл. 31.07.1935.

6. Федотов, А. А. Применение модифицированных растворов холодного фосфатирования с целью получения цветных фосфатных покрытий / А. А. Федотов, К. Е. Румянцева, В. С. Коновалова // Молодые ученые – развитию текстильно-промышленного кластера (ПОИСК – 2014): сборник материалов межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов с международным участием. Ч. 1. Иваново: ИВГПУ. 2014. С. 92.

7. Федотов, А. А. Модифицированные фосфатные покрытия / А. А. Федотов, В. С. Коновалова, К. Е. Румянцева // Актуальные вопросы общей и специальной химии: материалы V Межвузовского научно-практического семинара. Иваново: Отделение организации научных исследований экспертно-консалтингового отдела ивановского института ГПС МЧС России, 2013. С. 73-77.

8.Li, G. A black phosphate coating for C1008 steel / G. Li, L. Niu, J. Lian, Z. Jiang // Surface and Coatings Technology. 2004. Vol. 176. Issue 2. P.p. 215-221.

9.Li, F. A black phosphate conversion coating on steel surface using antimony (III)-tartrate as an additive / F. Li, G. Wang // Journal of Materials Engineering and Performance. 2016. Vol. 25.

P.p. 1864-1869.

10. Патент № 2370569 С1 Раствор для холодного фосфатирования стальной арматуры / С.В. Федосов, В.Е. Румянцева, Ю.А. Щепочкина, А.В. Балмасов, К.Е. Румянцева, В.Е. Семенов; заявл. 24.07.2008. опубл. 20.10.2009. Бюл. № 29.

ФГБОУ ВО «Ивановский государственный политехнический университет» (Ивгпу), Иваново, Россия

V.E. Rumyantseva, V.S. Konovalova, M.A. Morozova

PROTECTION OF STEEL FROM CORROSION WITH COLORED PHOSPHATE

COATINGS

Phosphating has long been successfully used as a method of protecting metal products and structures from corrosion. The possibility of obtaining of colored phosphate coatings on steel by the cold method is investigated. The compositions of cold phosphating solutions for the deposition of colored phosphate coatings of green and blue colors are proposed. To obtain green phosphate films chromium salts and procyon olive green dye were added to the cold phosphating solutions. To obtain orange-colored phosphate films cobalt nitrate was introduced into the cold phosphating solutions. To obtain blue phosphate films methylene blue and Prussian blue were introduced into the compositions of cold phosphating solutions. It turned out that colored phosphate films are worse at preventing metal corrosion. Colored phosphate coatings have a higher porosity and are less homogeneous compared to modified phosphate films produced by the cold method.

Keywords: corrosion protection, phosphating, phosphate coatings, protective coatings, corrosion of steel.

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Ivanovo State Polytechnic

University» (Ivgpu), Ivanovo, Russia

251

УДК 678:504.064.4

Л.Н. Студеникина, С.Ю. Домарева

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОСТИРУЕМЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА

Внедрение биоразлагаемых материалов в упаковочную индустрию позволит решить проблему утилизации неликвидного к вторпереработке пластикового мусора путем совместного компостирования таких материалов с органическими фракциями ТКО. Перспективной с технико-экономической точки зрения является разработка технологии получения композитов на основе поливинилового спирта и полисахаридов. В работе исследованы композиты на основе ПВС с различной молекулярной массой, наполненные микроцеллюлозой и крахмалом, полученные по технологии жидкофазного совмещения раствора ПВС и порошка ПС с последующим обезвоживанием и формованием. Определена максимально возможная степень наполнения, прочностные показатели и водопоглощение опытных образцов, влияние пластификатора (глицерина) на комплекс свойств, а также проведен предварительный тест на биодеградацию в различных биохимических средах.

Ключевые слова: компостируемая упаковка, композиты, поливиниловый спирт, полисахариды, крахмал, целлюлоза.

Согласно информации Росприроднадзора, на старте генерирования нацпроекта «Экология» на территории субъектов РФ зафиксировано 8 323 свалки, в том числе 916 - в зоне городских округов. Обозначение: поливиниловый спирт - ПВС, полисахариды - ПС.

Одновременно федеральный проект «Чистая страна» намечает аннулирование и рекультивацию 191 свалки.

Граничит с кризисом позиция с регламентированными полигонами.

Вследствие имеющих место в настоящее время быстроте объемов ТКО (1–2 % в год) в 32 областях их вместимость израсходуется до 2024 года, а в 17 – до 2022 года.

Вдобавок ресурсы по развертыванию впервые открытых полигонов у значительной части областей РФ элементарно отсутствуют [1].

Невзирая на инициирование в 2019 году реорганизации обращения с остатками, обстановка до этого времени продолжается находиться критичной.

Ступень рециклинга остатков остается в рамках 7 %, а свыше 90 % так же, как и прежде отсылается в направлении полигонов и свалок, каковые во многих случаях не соответствуют нормативам и регламентам сберегающих природу, а соответственно оскверняют и приводят в плохое состояние атмосферу, гидросферу и литосферу.

Порядок приоритетов госполитики всфере обращения сотходами мобилизован свести к минимуму причиняемый ущерб природному окружению и улучшить рентабельность и продуктивность потребления ресурсов, регламентирован в п. 2 ст. 3 ФЗ №89 [2].

Ориентирование госполитики в сфере обращения с отходами реализуется согласно следующим указаниям в порядке значимости:

1.Предельно возможное потребление природных сырьевых ресурсов и их ингредиентов.

2.Профилактика и недопущение формирования мусора и различного рода отложений.

3.Минимизация генерации остатков и понижение класса опасности ингредиентов в ресурсах их происхождения.

4.Сортировка и переработка.

5.Конверсия и рециклинг.

6.Нейтрализация и уничтожение.

Подавляющая часть ТКО - это органические отходы и упаковочные материалы (доля компонентного состава достигает 90 %).

Методика компостирования предоставляет возможность переработки органических остатков в общепромышленном охвате. При этом обеспечивает реализацию синтеза и

252

формирования целевых материалов: компосты, почвогрунты, органические удобрения, ингредиенты ради рекультивации поврежденных почв. Особенность – это реализация по продолжительности в сжатые временные пределы.

Внедрение биоразлагаемых материалов в упаковочную индустрию позволит решить проблему утилизации неликвидного к вторпереработке пластикового мусора путем совместного компостирования таких материалов с органическими фракциями.

Биопластики (биополимеры) - это обобщающее название нескольких видов материалов, среди которых различают биоосно́вные полимеры (bio-basedplastic, полученные на основе биологического сырья) и биоразлагаемые / компостируемые полимеры (biodegradableplastic, подвергаемые биораспаду по окончанию жизненного цикла). Интересно, что биоосновные пластики не всегда поддаются биологическому разложению, а компостируемые пластики не обязательно изготавливаются из биологического сырья (например, компостируемый пластик PBAT делают из нефтепродуктов) [2].

Технологии получения биоразлагаемых пластиков (БРП) развиваются уже более 20 лет, на рис. 1 приведена схема их классификации.

Рис. 1. Классификация биоразлагаемых полимеров

Такие биоразлагаемые пластики, как полилактид (PLA), полигидроксибутират (PGB) и прочие ингредиенты, а также сшитые природные полимеры, и по сей день не удостоились массового распространения из-за высокой стоимости, сложности получения, отсутствия производства на территории РФ. Оксоразлагаемые пластмассы также не являются решением проблемы пластикового мусора. Они не подвергаются вторпереработке, не являются компостируемыми, и до сих пор не ясны механизмы их конечной биодеградации. Более того, при их деструкции могут выделять токсичные вещества, в частности, формальдегид [3, 4]. В последнее время активно развиваются исследования в области разработки технологий получения композитных БРП, включающих различные полимерные матрицы, подвергаемые гидролитической или ферментативной деструкции, и наполнители для удешевления и придания необходимых свойств материалу.

Поливиниловый спирт (ПВС) – один из немногих синтетических термопластов, способный к биоразложению, он вдвое дешевле БРП, полученных микробиологическим синтезом, производится в РФ и включен в перечень биоразлагаемых пластиков по ГОСТ Р 57432-2017. Однако стоимость ПВС вдвое превышает стоимость распространенных упаковочных полиолефинов (полиэтилена, полипропилена), а его низкая водо- и атмосферостойкость ограничивают спектр применения. Поэтому актуальным является вопрос модификации ПВС различными наполнителями для снижения стоимости и улучшения потребительских свойств. Перспективность применения композитов на основе

253

ПВС и полисахаридов (ПС) в качестве биодеградируемых материалов отмечают отечественные и зарубежные исследователи [5-7]. В качестве наполнителей могут применяться любые полисахариды и их смеси, удовлетворяющие технологическим и потребительским требованиям. С технико-экономической точки зрения целесообразно использовать целлюлозу и крахмал. Однако при получении и применении таких материалов возникает ряд вопросов, требующих изучения. Во-первых, при совмещении полимерной матрицы и наполнителя возникает необходимость подбора оптимальной технологии гомогенизации и формования продукта, при этом особенности структурообразования будут существенно влиять на свойства композита (прочность, водопоглощение, биодеградация). Во-вторых, биодеградация ПВС и композитов на его основе зависит от нескольких факторов: степени полимеризации, содержания ацетатных групп, стереорегулярности и других показателей, что требует комплексной оценки влияния технологических аспектов получения на эффективность деструкции композита в различных условиях. Композиты на основе ПВС можно получать методом жидкофазного наполнения, что обеспечит равномерное распределение наполнителя в матрице, снизит риски термомеханической деструкции, однако, такая технология требует дальнейшего обезвоживания материала. В научнотехнических источниках недостаточно информации о промышленно применимых способах обезвоживания таких композитов и влиянии технологических параметров процесса на свойства получаемых материалов.

Цель работы: разработка технологии получения высоконаполненных композитов на основе ПВС и природных полисахаридов и комплексная оценка их свойств.

Объекты исследования: композиты, полученные с помощью прямого совмещения

5 %-го раствора ПВС (марок 1799, ВС-05, ВР-05, Kuraray Poval 3-83) и порошка ПС

(древесной микроцеллюлозы - МЦ и кукурузного нативного крахмала - КК), с добавлением пластификатора (ПЛ) - глицерина и без, с последующим обезвоживанием в вакуумсушильном шкафу.

Основные задачи данной работы:

1.Определение максимально возможной степени наполнения ПВС различных марок.

2.Определение прочностных показателей и водопоглощения полученных материалов.

3.Оценка влияния пластификатора на прочность и водопоглощение композита.

4.Оценка биодеградации полученных композитов.

Методы исследований: прочность при разрыве - по ГОСТ 11262-2017 с помощью разрывной машины РМ-50 с программным обеспечением Stretch Test, водопоглощение - по ГОСТ 4650-2014. ПВС выпускаются промышленностью различных марок, отличающихся молекулярной массой (ММ) и степенью гидролиза. ПВС-1799 имеет высокую ММ (вязкость 24-26 мПз) и низкое содержание ацетатных групп, он не растворяется в холодной воде, ПВС ВР-05, ВС-05, KurarayPoval 3-83, напротив, имеют низкую ММ (вязкость 5-6 мПз) и способны достаточно быстро растворяться в холодной воде. Употребление МЦ с параметрами микрочастиц до 200 мкм полимерных построениях в соотношении порошковой целлюлозой (параметр микрочастиц 2000 мкм) располагает привилегиями:

1.Формирование образцов с повышенными износостойкими эксплуатационными параметрами.

2.Синтез образцов обладающих утонченными оболочками.

3.Изготовление формаций повышенным наполнением полисахаридами или требуемыми ингредиентами [8].

Степень наполнения ПВС полисахаридами зависит от его ММ, на рис. 2 показаны лабораторные образцы композитов, полученных на основе ПВС с низкой ММ (марки ВР-05

иKurarayPoval 3-83), видно, что ВР-05 обеспечивает целостность композита даже при 70 об. % наполнения мелкодисперсными частицами крахмала. Для KurarayPoval 3-83 наблюдается растрескивание уже при 50 об. % наполнителя. Отмечено также, что волокна

254

МЦ обеспечивают хорошее структурообразование композита, создавая эффект армирующего наполнителя.

Рис. 2. Опытные образцы высоконаполненного крахмалом и микроцеллюлозой ПВС с низкой ММ (слева - ПВС ВР-0,5, справа - ПВС KurarayPoval 3-83, сверху - 70 об. % наполнения, снизу - 50 об. % наполнения)

Исходя, из наличия внешних дефектов после обезвоживания и прочностных показателей материала была определена наибольшая возможная степень наполнения ПВС различных марок такими полисахаридами, как МЦ и КК:

1.Для ПВС 1799 - не более 80 об. %.

2.Для ПВС ВР-05 и ВС-05 - не более 70 об. %.

3.Для ПВС KurarayPoval 3-83 - не более 50 об. %.

Отмечено, что при наполнении ПВС крахмалом до 50 об. % обезвоженные композиты являются прозрачными или полупрозрачными, что дает им дополнительные преимущества в качестве упаковочных материалов (в том числе пленочных).

В табл. 1 и 2 представлены прочностные показатели высоконаполненных композитов на основе различных марок ПВС. Отмечено, что для ПВС-1799 максимальная прочность (при минимальном удлинении) наблюдается при наполнении МЦ, а для ПВС ВР-05 и ВС-05 - при наполнении КК (при этом повышается и удлинение при разрыве). Введение пластификатора снижает прочность, но повышает удлинение при разрыве.

Таблица 1

Прочностные показатели композитов на основе ПВС-1799

Показатель

 

Значение для композита ПВС1799:ПС (20:80 об. %) и ПВС1799:

 

 

ПС:ПЛ (20:75:5 об. %) в зависимости от природы ПС:

 

 

МЦ

МЦ:П

КК*

КК:П

Прочность

при

5,35

3,20

-

2,10

разрыве, МПа

 

 

 

 

 

 

Относительное

 

3,90

6,7

-

9,8

удлинение, %

 

 

 

 

 

 

* - показатели отсутствуют из-за хрупкости образца, не позволяющей выполнить испытания

255

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Прочностные показатели композитов на основе ПВС ВР-05 и ВС-05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показатель

 

Значение длякомпозита ПВС:ПС(50:50 об. %) и ПВС:ПС:ПЛ (50:45:5 об. %) в

 

 

зависимости от природы ПС и марки ПВС:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПВС ВР-05

 

 

ПВС ВС-05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЦ

МЦ:П

КК

КК:П

МЦ

МЦ:П

КК

 

КК:П

Прочность

при

0,68

0,38

1,12

0,73

2,10

0,64

3,46

 

0,43

 

разрыве, МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительное

3,56

12,71

4,51

5,22

8,15

20,54

18,91

 

60,07

 

удлинение, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Водопоглощение композитов на основе ПВС зависит от нескольких факторов:

1.Молекулярная масса и степень гидролиза полимера (ПВС с низкой молекулярной массой растворяются в холодной воде, для них оценка степени водопоглощения невозможна).

2.Природа наполнителя (гидрофильные/гидрофобные), размер частиц наполнителя (влияет на плотность упаковки молекулярных и надмолекулярных структур и диффузию воды

вобъем материала), рН среды и других показателей.

Для ПВС-1799 водопоглощение в н.у. достигает 800 % по массе за 5 минут экспозиции в воде, при введении МЦ водопоглощение композита снижается пропорционально степени снижения ПВС примерно до 65 об. % наполнения, а далее начинает возрастать за счет гидрофильности самого наполнителя, а также структурных особенностей композита. Введение пластификатора снижает степень водопоглощения в композитах ПВС:МЦ весьма значительно, а в композитах ПВС:КК, напротив, весьма незначительно.

Хотя процессы биодеградации протекают в водной среде, однако, пиковые показатели склонности изучаемых проб к сорбции H2O и ее диффузии в паровой фазе не создают условия максимального наибольшего быстродействия биодеградации [9].

Визысканиях [10, 11] зафиксировано: ПВС, именно полимеры на базе поливинилового спирта, характеризуются пиковой синдиотактичностью (s-PVA), и повидимому, не склонны к биодеградации. При сравнении с атактическими (a-PVA) и изотактическими (i-PVA), каковые недосчитываются до 60 % массы уже за 12 дней биологического прессинга.

Биодеградация полимеров зависит от внешних и внутренних факторов (биотические и абиотические факторы среды, состав и структура полимера или композита). Природные биохимические среды отличаются друг от друга как биотическими (состав биоценоза), так и абиотическими (температура, влажность, химический состав и так далее) параметрами. Установление характера поведения композитов на основе ПВС в различных биосредах (в первую очередь, таких как почва, компост, водно-иловая смесь), позволит оптимизировать условия их утилизации.

Известно, что наибольшую роль в микробной атаке на полимеры в окружающей среде играют бактерии Cytophaga, Bacillus, Streptomyces, Micobacterium, Pseudomonas, мицеллярные грибы и дрожжи Aspergillus, Alternaria, Penicillium, Trichoderma, Phanerochaetechrysosporium и ряд других [9].

Вработе [11] установлено, что биодеструкция ПВС осуществляется с помощью ферментов ПВА-оксидазы и алкогольдегидрогеназы, однако бактерия, продуцирующая необходимый фермент (бактерия Sphingomonassp, выделенная из активного ила) требует

определенных факторов роста и симбиотического взаимодействия с другими представителями биоценоза.

256

Зафиксированная зависимость не всегда осуществимо на практике, например, результаты исследования биоценоза активного ила очистных сооружений г. Воронежа [12] показали, что в нем отсутствуют микроорганизмы из вышеперечисленных деструкторов.

На рис. 3 показаны внешние изменения в образцах ПВС, наполненного МЦ, после инкубации в различных биохимических средах.

Рис. 3. Образцы композитов «ПВС:МЦ» (10-80 об. % наполнения) до и после инкубации в биохимических средах: а) до инкубации; б) водно-иловая смесь, 1 неделя

инкубации; в) компост, месяца инкубации; г) чернозем, 3 месяца инкубации

Выводы

1.Для композита ПВС: МЦ при содержании наполнителя 10, 20, 40 и 80 об. % потеря прочности через 6 месяцев компостирования составила 65, 78, 87 и 95 % соответственно, что скоординировано, первоначально с ферментативной деструкцией наполнителя и утратой его «армирующей функции».

2.В полимерной матрице ПВС-1799 при микроскопировании после 6 месяцев компостирования наблюдались микротрещины и участки с иммобилизованной микробиотой, однако, значительных разрушений целостности полимера данной марки за указанный период компостирования не произошло. Это пподчеркивает сложный характер биодеградации ПВС

свысокой молекулярной массой в окружающей среде и требует дополнительных исследований для установления условий и сроков компостирования композитов на его основе.

Литература

1.Бюллетень Счетной палаты №9 (274) 2020 г.

2.Федеральный закон от24.06.1998 №89-ФЗ «Оботходах производства ипотреблении».

3.Корчагин В. И., Суркова А. М, Студеникина Л. Н., Протасов А. В. Влияние природы прооксиданта на выделение формальдегида из оксодеструктурируемого полиэтилена // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2019. Т. 62. Вып. 2. С. 101-107.

4.Протасов А. В., Студеникина Л. Н., Корчагин В. И., Ахматова Н. Г., Реброва Ю. А. Оценка деструкции модифицированного прооксидантами полиэтилена в контексте экобезопасности // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 2. С. 352-357.

5.Qiu K., Netravail A.N. Biodegradable Polymers. Vol. 1: Advancement in biodegradation study and applications // Nova Science Publishers Inc. New York. 2015. P.p. 325–379.

6.Guo B., Zha D., Li B., Yin P., Li P. //Materials. 2018. Vol. 11. No.4. P.p. 640-643.

7.Студеникина Л. Н. Перспективы разработки биоразлагаемого композита на основе поливинилового спирта и микроцеллюлозы // Модели и технологии природообустройства (региональный аспект). 2019. №2 (9). С. 31-35.

257

8.Корчагин В. И., Студеникина Л. Н., Шелкунова М. В. Реологическое поведение бинарной полимерной композиции // Пластические массы. 2019. №9-10. С. 52-55.

9.Штильман М. И. Биодеградация полимеров // Journal of Siberian Federal University. Biology 2. 2015. № 8. P.p. 113-130.

10.Fukae Ryohei, Nakata Koji, Takeo Masahiro, Yamamoto Tohei, Sangen Osamu // Sen'igakkaishi Fiber. 2000. Vol. 56. No 5. P.p. 254-258.

11.Chiellini E., Corti A., D'Antone S., Solaro R. Progress in Polymer Science. 2003. Vol.

28.pp. 963-1014. doi.org/10.1016/S0079-6700(02)00149-1.

12.Жердев В. Н., Студеникина Л.Н., Шелкунова М.В. Видовой состав активного ила из аэротенков ЛОС // Модели и технологии природообустройства (региональный аспект). 2016. № 1 (2). С. 34-39.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий», Воронеж, Россия

L.N. Studenikina, S.Y. Domareva

DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR OBTAINING COMPOSTABLE

COMPOSITES BASED ON POLYVINYL ALCOHOL

The introduction of biodegradable materials in the packaging industry will solve the problem of recycling illiquid plastic waste by co-composting such materials with organic fractions of MSW. The development of technology for the production of composites based on polyvinyl alcohol (PVA) and polysaccharides (PS) is promising from a technical and economic point of view. In this paper, PVA-based composites with different molecular weights, filled with microcellulose and starch, obtained by the technology of liquid-phase combination of PVA solution and PS powder with subsequent dehydration and molding, are studied. The maximum possible degree of filling, strength parameters and water absorption of experimental samples, the effect of a plasticizer (glycerol) on the complex of properties were determined, and a preliminary test for biodegradation in various biochemical media was carried out.

Keywords: compostable packaging, composites, polyvinyl alcohol, polysaccharides, starch, cellulose.

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State University of

Engineering Technologies», Voronezh, Russia

258

УДК 504.4.062.2

К.Е. Тумурзина, Т.Ю. Гумеров

О КАЧЕСТВЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В г.КАЗАНИ

Рассмотрена проблема качества питьевой воды в области охраны окружающей среды, экологии и гигиены человека. Представлена оценка риска в отношении показателей ольфакторно-рефлекторного воздействия образцов питьевой воды г. Казани. Результаты исследований позволяют оценить уровень риска для здоровья жителей города в результате перорального поступления питьевой воды и регламентировать загрязняющие веществ по органолептической оценке.

Ключевые слова: питьевая вода, риск, ольфакторно-рефлекторноая оценка.

В работе представлено научное обоснование интегральной оценки риска здоровья жителей г. Казани при употреблении водопроводной воды. Уделено внимание на возможное присутствие химически-агрессивных соединений в питьевой воде [1-5].

Основным препятствием для того, чтобы употреблять воду из крана, может выступать вторичное загрязнение в тупиковых сетях, где вода может застаиваться и впоследствии приобретать «ржавый» оттенок. Поэтому, оценка риска и анализ качества питьевой воды целесообразно проводить с помощью ольфакторно-рефлекторных методов интегральной оценки показателей химической безвредности (Р 2.1.10.1920-04 и МР 2.1.4.0032-11.2.1.4) [6-12].

В Казани водопроводная вода делится на подземный и поверхностный источник. Оба вида проходят очистку. В Роспотребнадзоре сообщили, что основная часть населения Казани обеспечивается питьевой водой, подаваемой из водозабора с поверхностным источником водоснабжения после очистки и обеззараживания. Но пройдя долгий путь от резервуаров на станции очистки до крана по водопроводу, вода загрязняется вторично. В ней опять появляются песок, железо и болезнетворные бактерии, живущие в трубах. При этом качество питьевой воды, подаваемой в город от поверхностного водозабора «Волжский» и от подземных водозаборов МУП «Водоканал», соответствует требованиям СанПиНа. За контролем воды следит Роспотребнадзор по республике и органы санитарноэпидемиологического надзора.

Население поселка Дербышки употребляет воду с жесткостью до 10 мг-экв/л, что связано с природным высоким содержанием солей. «Водоканалом» разработан и утвержден план мероприятий по доведению качества воды, подаваемой населению, до гигиенических требований с конкретными мероприятиями и сроками их реализации. Их выполнение находится на постоянном контроле.

На качество питьевой воды в республике влияют различные факторы, в том числе антропогенная нагрузка на водоемы и нарушения на водозаборных станциях. В районах Татарстана наиболее распространенным фактором является повышенное содержание солей, железа и жесткость воды из подземных источников. Хуже всего дела обстоят в Арском, Зеленодольском, Лаишевском, а также Верхнеуслонском, Высокогорском и ряде других районов.

Основная проблема, связанная с очисткой волжской воды – это ликвидация микробного загрязнения. По своему ионному и химическому составу вода достаточно неплохая. Причины появления вредных бактерий в воде – это сбросы сточных вод, так как никакие очистительные сооружения не дают 100 % очистки. Татарстан – один из основных регионов-загрязнителей реки. На федеральном уровне существует программа «Оздоровление Волги», реализуемая субъектами медленно, но верно. Половина очистных сооружений Татарстана работают неэффективно. На выходе из «Водоканала» получается вода нормативного качества. Другое дело, нравится ли она по вкусу.

Если сравнивать волжскую воду и воду с водозаборов Азино, Дербышки, то в них она гораздо жестче.

Проведенные исследования водных источников г. Казани показали, что наибольшее содержание сульфатов – в артезианской воде из реки Казанки. Ее пьют жители Советского района (Азинский водозабор), а также Дербышек (водопровод КОМЗа) и поселков районов

259

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]