Polivinilxlorid asosida bioparchalanadigan kompozitsiyalar yaratish

1.

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY TA’LIM, FAN VA
INOVATSIYALAR VAZIRLIGI
NAVOIY DAVLAT KONCHILIK VA TEXNOLOGIYALAR
UNIVERSITETI
TOSHTEMIROV FURQAT ALISHER O‘G‘LI
70170703-Yuqori molekulyar birikmalar kimyoviy texnalogiyasi
POLIVINILXLORID ASOSIDA BIOPARCHALANADIGAN
KOMPOZITSIYALAR YARATISH
Rahbar:
k.f.d., prof. Muhiddinov B.F.
1

2.

Mavzuning dolzarbligi:
Statistik ma’lumotlarga ko‘ra, 2020 yilda sintetik polimerlarni ishlab
chiqarish hajmi dunyo bo‘yicha 350 mln tonnadan oshdi.Ishlab ichiqarish hajmi
bo‘yicha eng katta ulush polietilen (PE) ga 100,0 mln, polietilentereftalat ga
(PETF) 92 mln tonna, polipropilenga (PP) 72,0 mln tonna va polivinlxloridga
(PVX) 46,0 mln tonnaga to‘g‘ri keladi. Taxminlarga ko‘ra, yaqin yillarda
polimerlarga bo‘lgan talab yanada sezilarli darajada oshadi. Bunda eng yuqori
o‘sish suratlari PETF va PP polimerlari bo‘lishi kutilmoqda.
O‘zbekistonda mustaqillik yillarida polietilen, polipropilen, polivinilxlorid
ishlab chiqarish yo`lga qo`yildi. 2001-yildan Sho`rtan Gaz Kimyo Majmuasida
polietilen, 2016-yildan Ustyurtda polietilen va polipropilen, 2019-yildan Navoiazot
AJ da polivinilxlorid ishlab chiqarila boshlandi. Bugungi kunda Navoiazot AJ da
PVX ishlab chiqarish yiliga 100 ming tonnani tashkil etadi. 2-bosqichi esa yiliga
2
125 ming tonna ishlab chiqaradigan sex loyihalashtirilmoqda.

3.

Mavzuning dolzarbligi:
Hozirgi vaqtda atrof-muhitni muhofaza qilish muammosi global
bo'lib bormoqda. Xususan, iqtisodiyotning ko'plab tarmoqlarida sintetik
plastmassa iste'molining tez va deyarli boshqarib bo'lmaydigan o'sishi
jiddiy tashvish tug'dirmoqda, bu esa chiqindilarning keskin o'sishiga olib
keladi. Natijada, ulardan olingan mahsulotlarning sifati, ishonchliligi va
chidamliligini oshirish, shuningdek, xizmat muddati tugaganidan keyin
ularni yo'q qilish masalalari katta ahamiyatga ega. Ushbu muhim
masalalarni hal qilishning eng maqbul usullaridan biri biologik
parchalanadigan materiallarni yaratishdir. Shuning uchun yangi biologik
parchalanadigan polimer materiallarni ishlab chiqish va tadqiq qilish
polimer materiallar kimyosi va texnologiyasi bilan hal qilinadigan muhim
3
va dolzarb vazifadir.

4.

Ishning maqsadi: PVX asosida biologik
parchalanadigan kompozitsion materiallarni
ishlab chiqish, guruch kraxmalini modifikator
sifatida almashish, texnologik xususiyatlarni
oshirish, qayta ishlash qobiliyatini va biologik
parchalanishni yaxshilash.
Tadqiqotning vazifalari:
PVX
kraxmal
asosida
modifikatsiyalangan
kompozitsiyalarni ishlab chiqish, kraxmalning kompozit
deformatsiya-kuch xususiyatlariga ta'sirini o'rganish;
Modifikatsiyalangan kompozitsiyaning biologik parchalanish kinetikasini o'rganish;
Polivinilxlorid va kraxmalga asoslangan modifikatsiyalangan biologik parchalanadigan kompozit materiallarning
maqbul tarkibini ishlab chiqish.
4

5.

Tadqiqotning ilmiy yangiligi :
Birinchi marta atrof-muhit va tuproq tarkibiga (go'ng kiritilganda) qarab,
kraxmal bilan modifikatsiyalangan polivinilxlorid kompozitsiyalarni qayta
ishlash va biologik parchalash qobiliyati oshishi o’rganildi.
Modifikatsiyalangan kraxmal bilan kompozitsiyalarning termik
xarakteristikalari o`rganildi.
PVX ni kraxmal bilan modifikatsiyalangan namunalarini fizik – mexanik
xossalari o`rganildi.
PVX ni kraxmal bilan modifikatsiyalangan namunalarini IK
spektroskopik usul bilan tuzilishi o`rganildi.
Skanerlovchi elektron mikroskop yordamida PVX ni kraxmal bilan
modifikatsiyalangan namunalarinidan olingan plenkalar (parda) ning
sirtlari morfologiyasi o`rganildi.
5

6.

30,0 mass.% dioktilftalat va 5,0 mass.% modifikatsiyalangan kraxmalli biologik parchalanadigan
polivinilxlorid kompozitsiyaning derivatogrammasi. Tuproq tarkibi: 50,0 % tuproq va 50,0 % goʻng
chiqindilari.
6

7.

№
massa yo`qolishi, %
Harorat,оС
Kompozitsiyani Sarflangan energiya
ng parchalanish
miqdori
tezligi, mg/min
(µV*s/mg)
1
50
0,925
0,210
2,23
2
100
2,985
0,630
3,96
3
200
6,251
0,985
1,62
4
300
45,35
0,125
2,91
5
400
59,85
0,298
1,98
6
500
63,49
0,620
2,99
7
600
75,97
2,652
1,32
7

8.

30,0% dioktilftalat va 15,0% modifikatsiyalangan kraxmal bo'lgan biologik
parchalanadigan polivinilxlorid tarkibining derivatogrammasi. Tuproq tarkibi:
50,0% tuproq va 50,0% goʻng chiqindilari.
8

9.

№
Harorat,оС
massa yo`qolishi, %
Kompozitsiyanin Sarflangan energiya
g parchalanish
miqdori
tezligi, mg/min
(µV*s/mg)
1
50
0,925
0,198
1,23
2
100
2,985
0,520
2,96
3
200
6,251
0,632
2,62
4
300
45,35
0,025
3,11
5
400
59,85
0,202
1,98
6
500
63,49
0,623
2,65
7
600
75,97
2,362
1,55
9

10.

30,0% dioktilftalat va 10,0% modifikatsiyalangan kraxmalli biologik
parchalanadigan polivinilxlorid tarkibining derivatogrammasi. Tuproq
tarkibi: 10,0% tuproq va 90,0% go'ng chiqindilari
10

11.

№
Kompozitsiyanin Sarflangan energiya
g parchalanish
miqdori
tezligi, mg/min
(µV*s/mg)
Harorat,оС
massa yo`qolishi, %
1
50
0,925
0,137
1,45
2
100
2,985
0,465
2,88
3
200
15,25
0,453
2,01
4
300
50,35
0,087
3,02
5
400
61,85
0,147
1,02
6
500
69,49
0,455
2,03
7
600
78,88
2,499
1,59
11

12.

Namunaning mexanik mexanik xossalari
Natijalarni tahlil qilish: sinov tugagandan
so'ng olingan ma'lumotlar tahlil qilindi.
PVX namunalari va PVX asosidagi
kompozitsiyalarning
mustahkamlik
xususiyatlarini,
shu
jumladan
mustahkamlik
chegarasi,
uzilish
cho'zilishi, elastiklik moduli va boshqa
parametrlarni baholadi. Muvofiqlikni
aniqlash uchun natijalarni GOST 11262
talablari yoki tegishli spetsifikatsiyalar
bilan taqqoslanadi.
AGS-X. Shimadzu
12

13.

PVX-plyonkalarning biologik parchalanadigan
kompozitsiyalarining "deformatsiyasi - cho'zilishi"
diagrammasi: 1-PVX; 2-PVX+10,0 m.%
modifikatsiyalangan kraxmal
Biologik parchalanadigan PVX-plonkali karaxmal
bilan kompozitsiyasi 1 oy davomida tuproqda (Tuproq
tarkibi: 50,0% tuproq va 50,0% go'ng chiqindilari)
parchalanishing mexanik xususiyatlarining o'zgarishi :1-
uzilish moduli, 2-uzilish kuchi 3-uzilishdagi nisbiy
cho'zilish
13

14.

PVX-plyonkalarning biologik parchalanadigan
kompozitsiyalarining "deformatsiya-
cho‘zilish"diagrammasi: 1-PVX + 15,0 %
modifikatsiyalangan kraxmal; 2-PVX+20,0 %
modifikatsiyalangan kraxmal
Biologik parchalanadigan PVX-plonka karaxmal
bilan kompozitsiyasi 6 oy davomida tuproqda (Tuproq
tarkibi: 50,0% tuproq va 50,0 % go'ng chiqindilari)
parchalanishing mexanik xususiyatlarining o'zgarishi :1-
uzilish moduli, 2-uzilish kuchi 3-uzilishdagi nisbiy
cho'zilish.
14

15.

15

16.

16

17.

Olingan mahsulotning SEM tasviri
PVX+DOF+KRAXMAL 10% kompozitsiyasining sirt yuzasi
morfologiyasi (a-50 mm, b-10 mm bioparchalanishgacha)
17

18.

PVX+DOF+KRAXMAL 10% kompozitsiyasining sirt yuzasidagi
moddalarni foiz tarkibi.(bioparchalanishgacha)
18

19.

PVX+DOF+KRAXMAL 10% kompozitsiyasining sirt yuzasi
morfologiyasi (a-50 mm, b-10 mm bioparchalangandan keyin)
19

20.

PVX+DOF+KRAXMAL 10% kompozitsiyasining sirt yuzasidagi
moddalarni foiz tarkibi(bioparchalangandan keyin)
20

21.

KOMPOZITSIYALARNI 6 OYDAN KEYINGI BIOPARCHALANISHI
OPTIK MIKROSKOPDA KO`RINISHI
KOPOZITSIYA
TARKIBI
TUPROQ
TUPROQ+GO`NG
50%/50%
TUPROQ+GO`NG
10%/90%
PVX+DOF
PVX+DOF+
KRAXMAL 5%
PVX+DOF+
KRAXMAL 10%
PVX+DOF+
KRAXMAL 15%
PVX+DOF+
KRAXMAL 20%
21

22.

PVX asosidagi kompozitsion materiallarning biologik parchalanishi baholash.
№
Baholash, ball
Materiallar
7 kun
30 kun
90 kun
180 kun
1
100% PVX
0
0
0
0
2
90% PVX + 10% guruch
0
1
1
2
1
2
2
3
1
2
3
3
kraxmalli
3
85% PVX + 15% guruch
kraxmalli
4
80% PVX + 20% guruch
kraxmalli
Bu yerda 3 ball - mikroorganizmlar koloniyalarining o'rtacha o'sishi (namuna maydonining 30% dan
60% gacha);2 ball-kichik o'sish (namuna maydonining 10% dan 30% gacha);1 ball mikroorganizmlarning izlari (namuna maydonining 10% dan kamrog'i ta'sir qiladi);0 ball-namuna
yuzasida mikroorganizmlarning yo'qligi.Shuni ta'kidlash kerakki, sof PVX ning biodestruksiya
ko'rsatkichi butun tadqiqot davrida o'zgarmaydi.180 kundan keyin kompozitsiyaning biologik
shikastlanishi 30-60% ni tashkil qiladi.
22

23.

Xulosa
1. Polivinilxloridning modifikatsiyalangan kraxmal bilan biologik parchalanadigan
kompozitsiyalarining termik xarakteristikalari derivatografik usulda o'rganildi. PVX
kompozitsiyalarining parchalanishi uchun massa yo'qolishi, parchalanish tezligi va energiya
miqdori aniqlandi.
2. Polivinilxloridning modifikatsiyalangan kraxmal bilan biologik parchalanadigan
kompozitsiyalarining fizik-mexanik xususiyatlari turli tuproqlarda va turli ta'sir qilish vaqtlarida
o'rganildi. Aniqlanishicha, modifikatsiyalangan kraxmal kontsentratsiyasining ortishi va tuproq
ostida ushlash vaqtining ortishi bilan uzilishdagi cho'zilish kuchi va cho'zilishi kamayishi kuzatildi.
3. Modifikatsiyalangan kraxmal bilan
PVX kompozitsiyalarini o'rganish uchun IQspektroskopik usuldan foydalanildi. Kraxmalli PVX spektrlarida alohida komponentlar bilan
solishtirganda cho'qqilarning intensivligi yoki holatida ba'zi o'zgarishlar mavjudligi aniqlandi, bu
yangi strukturaviy guruhlarning o'zaro ta'siri va shakllanishidan dalolat beradi.
4. Modifikatsiyalangan kraxmal bilan
PVX kompozitsiyalari asosida plyonkalarning
morfologiyalari skanerlovchi elektron mikroskopda o'rganildi. Aniqlanishicha, biologik
parchalanish jarayonida kraxmal 10 mass.% bo'lgan DOF bilan plastikatsiyalangan PVX asosidagi
kompozitsiya yuzasida, uglerod va kislorod atomlarining kontsentratsiyasi ortishi va xlor
atomlarining konsentratsiyasi kamayishi aniqlandi. Biologik parchalanish jarayoni uglerod atomlari
kontsentratsiyasining ortishi va uning keyinchalik pasayishi bilan izohlanadi.
23

24.

24