Методика отримання біопластику з кутикулярних покривів комах

Abstract

Сьогодні однією з найбільших екологічних проблем людства є забруднення навколишнього середовища пластиковими відходами. Причиною є те, що поліетилен стійкий до біологічної деструкції в природних умовах, а це у свою чергу спричинює накопичення виробів із пластмас у навколишньому середовищі. З метою зменшення об’єму пластикових відходів, що накопичуються у навколишньому середовищі, ми вдосконалили методику отримання хітозану з кутикулярних покривів твердокрилих з подальшим виготовленням біопластику. Пропонований метод може стати альтернативним при виробництві полімерних виробів зі складними формами та встановлює хітозан, як життєздатний біопластик, який потенційно може бути використаний замість існуючих нерозкладаних пластмас для комерційного виробництва. Процес виготовлення біопластику з жуків складається з чотирьох стадій: демінералізація, депротеїнізація, деацетилювання, пластифікація. В якості сировини ми використовували колорадських жуків. Демінералізацію попередньо висушеного і подрібненого матеріалу проводили додаванням концентрованої азотної кислоти з подальшим нагріванням. Після цього промиту і висушену сировину в процесі депротеїнізації обробляли гідрооксидом натрію, в результаті чого отримали чистий хітин. Для отримання хітозану провели деацетилювання отриманого хітину 50% гідроксидом натрію з нагріванням суміші. На останньому етапі хітозан розчиняють розчином оцтової кислоти з подальшим висушуванням.

Today, the biggest environmental problem of mankind is the pollution of the environment with plastic waste. The reason is that polyethylene is resistant to biological destruction under natural conditions, which in turn causes the accumulation of plastic products in the environment. Therefore, to prevent an environmental catastrophe, we offer technology for the production of bioplastics from the chitin of beetles. This method offers a new way to produce objects with complex shapes and establishes chitosan as a viable bioplastic that can potentially be used instead of existing nondegradable plastics for commercial production. The process of making bioplastics from beetles consists of four stages: demineralization, deproteinization, deacetylation, plasticization. We used Colorado potato beetles as raw materials. Demineralization of pre-dried and ground material was performed by adding concentrated nitric acid followed by heating. After that, the washed and dried raw materials in the process of deproteinization were treated with sodium hydroxide, resulting in pure chitin. To obtain chitosan, deacetylation of the obtained chitin with 50% sodium hydroxide was performed by heating the mixture. At the last stage, chitosan is dissolved in a solution of acetic acid, followed by drying.