Polimerni materijali, Skripte' predlog Industrijska hemija
alma.hodzic
alma.hodzic

Polimerni materijali, Skripte' predlog Industrijska hemija

11 str.
45broj poseta
Opis
Gdje se koriste polimerni materijali,prednosti, nedostaci
20 poeni
poeni preuzimanja potrebni da se preuzme
ovaj dokument
preuzmi dokument
pregled3 str. / 11
ovo je samo pregled
3 prikazano na 11 str.
ovo je samo pregled
3 prikazano na 11 str.
ovo je samo pregled
3 prikazano na 11 str.
ovo je samo pregled
3 prikazano na 11 str.

BIOTEHNIČKI FAKULTET

UNIVERZITET U BIHAĆU

PREHRAMBENA TEHNOLOGIJA

Polimerni materijali u prehrambenoj inustriji

Seminarski rad

Bihać, novembar 2018

Sadržaj

Uvod..................................................................................................................................................... 3

1

Podjela polimera........................................................................................................................................ 4

Razgradnja polimera.................................................................................................................................. 5

Štetan utjecaj primjene polimera u prehrambenoj industrji na zdravlje ljudi................................................6

ZAKLJUČAK.............................................................................................................................................. 11

Uvod

Doba u historiji nazvana su po materijalima koji su imali najveći utjecaj na razvoj društva (npr.: kameno, brončano i željezno doba) . Najvažniji materijali modernog doba su keramika, čelik i plastika (plastikom se nazivaju sintetski polimerni materijali, ali ne i elastomeri). Napredak tehnologije je povezan s razvojem novih materijala.

2

Godišnja potrošnja plastike u svijetu:

• danas: oko 200 mil. tona

(oko 30 kg/stanovniku), u Europi oko 100 kg/st.

• prije 50 godina: oko 5 mil. tona

(oko 1,6 kg/stanovniku)

Polimeri su hemijski spojevi koji se sastoje od makromolekula. Polimerni materijali su tehnički materijali na bazi polimera, oni mogu biti građeni od jednog polimera bez dodataka (homogeni), polimeri sa jednom ili više organskih tvari koje su hemijski ili fizikalno povezane sa polimerom (heterogeni) i polimeri sa različitim organskim ili neorganskim punilima vezanim za polimer fizikalno ili hemijski čija je uloga poboljšanje njegovih osobina (punjeni, ojačani). Nekada se radi o dva ili više istovremeno polimeriziranih monomera kopolimera. Ovakvi materijali su poznati pod nazivom kompozitni. Kao ojačivači koriste se staklena,pamučna,azbestna i sintetička vlakna, kameno i drveno brašno itd.

Podjela polimera

* Podjela polimernih materijala s obzirom na porijeklo

1. prirodni

2. modificirani prirodni

3

3. sintetski (organski i anorganski)

* Podjela prema reakcijskom mehanizmu polimerizacije:

1. adicijski (lančani)

2. kondenzacijski (stupnjeviti)

* Podjela prema tipu ponavljanih jedinica:

1. homopolimeri

2. kopolimeri

* Podjela prema obliku makromolekule:

1. ravnolančani

2. razgranati

3. umreženi

Razgradnja polimera

Razgradnja polimera – bilo koji proces koji dovodi do promjena u strukturi i do pogoršanja svojstava polimera

– Dugotrajna razgradnja izazvana atmosferskim agensima: starenje materijala

• Razgradnja može biti izazvana:

- toplinskim djelovanjem

4

- kemijskim agensima

- mehaničkim djelovanjem

- biološkim djelovanjem

- zračenjem

Najčešće: kombinacija navedenih faktora. Na stabilnost polimera prvenstveno utječe jakost hemijskih veza (energija hemijskih veza).

* Na tijek razgradnih procesa u polimerima utječe:

- kemijski sastav

- molekulna masa

- konfiguracija i konformacija

- granatost, umreženost, kristaličnost

- ostaci iz procesa polimerizacije

* Promjene tijekom procesa razgradnje:

- promjena boje

- pojava napuklina

- pogoršanje mehaničkih i električnih svojstava

- povećanje krtosti

Štetan utjecaj primjene polimera u prehrambenoj industrji na zdravlje ljudi

Svakom čoveku briga za zdravlje je na prvom mjestu. Danas živimo u svijetu u kojem postoji nebrojeno mnogo zagađivača okoline i drugih toksičnih materija koje su štetne za čojvekovo zdravlje. Među njima se nalaze i materijali koji se koriste u prehrambenoj industriji a prisutni su u svakodnevnoj upotrebi. Trenutno postoji preko 30 000 raznih prirodnih i sintetičkih polimera. Poznavanje vrste i mogućeg štetnog uticaja na čovjekovo zdravlje je imperativ pri izboru i upotrebi pojedinih vrsta polimera. Posebna pažnja se tome mora posvetiti u prehrambenoj industriji. Približno polovina svih polimera koji se prerađuju u Evropi koristi se za proizvodnju ambalaže. U 2007. godini to je iznosilo 18,2 miliona tona, što je donijelo posao vrijedan oko 54

5

milijarde eura.U prehrambenoj industriji polimeri se najviše primenjuju za pakovanje prehrambenih proizvoda. Svrha im je da održe hranu što duže svježom stvaranjem kontrolisane atmosfere, te da spriječe njeno kvarenje. Polimeri se upotrebljavaju za ambalažu zbog lakog načina proizvodnje, hemijske postojanosti i inertnosti u dodiru s hranom, lake sterilizacije, estetskog izgleda i male mase.

Najčešće upotrebljavane su folije za pakovanje (uglavnom napravljene od PE, PP i PVC), posude (boce, konzerve i dr. najčešće napravljene od PVC, PET i PE), polimerne pjene (kao zaštitna ambalaža, a napravljene od PS, PE, poliuretana (PUR) i dr.) i strukturna ambalaža (kutije napravljene od PVC, PC i PMMA). Oko 70 % folija za pakovanje u Evropskoj uniji su različiti polietileni. Većina polimera u čistom stanju je zbog loših fizičkih osobina od male vrednosti. U svrhu poboljšanja ili mijenjanja hemijskih, mehaničkih i fizičkih svojstava polimera dodaju im se različiti dodaci. Dodaci štite polimere od uticaja toplote, uticaja okoline i starenja i imaju niz drugih korisnih funkcija (antimikrobnu, antistatičku, djeluju kao antioksidansi, apsorbiraju UV zračenje, itd.).

Neki dodaci (boje, stabilizatori, omekšivači i dr.) mogu sadržati određene teške metale ili njihove jone koji mogu predstavljati prijetnju zdravlju, ako migriraju iz sistema. Većina su hronični otrovi, pa treba pažljivo pratiti njihovu upotrebu i regulisati količinu. Još jedna problematična grupa su ostaci procesa polimerizacije kao što su monomeri i oligomeri koji mogu biti otrovni. Danas postoji više od 70 000 sintetičkih hemikalija, uz uvođenje oko 1000 novih svake godine. Većina tih hemikalija označena je kao “štetne za ljudsko zdravlje” ili “toksične”, I ako je, nažalost, samo 7 % njih pravilno ispitano da bi se otkrio njihov učinak na ljudski ili neki drugi oblik života. Zato je veoma važno naučiti činjenice i znati moguće učinke tih materijala na ljudsko zdravlje.

6

Slika br.1

Jedan od »zloglasnih« polimera je polikarbonatna plastika (PC) koja se koristi za proizvodnju dječijih bočica, posuda za hranu (namjena za mikrotalasne pećnice) i za unutrašnje oblaganje limenaka za piće. Prethodnih godina je dokazano da takva tvrda prozirna plastika ispušta prohormonski otrov bisfenol A koji uzrokuje, učestale poremećaje diobe polnih ćelija, što dovodi do teških oštećenja ploda i spontanih pobačaja.

Danas se najviše reklamira prodaja vode u plastičim bocama. Naravno svi tvrde da imaju vodu iz super čistog izvora. Kontrola u Americi, gde su inače vrlo rigorozni po pitanju zdravstvenih problema, otkriveno je da je 70% vode u boci najobičnija voda iz vodovoda. U tih 70% bilo je i vode koja je sadržala bakterije, gljivice i razne nečistoće. To je samo jedan deo problema sa vodom iz plastične boce. Što je najgore voda koja stoji u plastičnim bocama upija polimere iz plastike.

Krajem prošle godine Italijanski naučnici su dokazali da se kancerogeni spoj di (2-etilheksil) ftalat (DEHP) nalazi u vodi koja se čuva u plastičnim bocama od polietilentereftalata (obične

7

PET-boce). Taj spoj, koji je teratogen i uzrokuje rak jetre, vremenom migrira iz PET-ambalaže i nakuplja se u vodi (više od 3 miligrama po litri vode nakon 9 meseci skladištenja). Ova istraživanja potvrđuju da je problem migracije ili ispuštanja hemikalija u vodu i druga pića, koja se nalaze u plastičnim PET-bocama. Neke od hemikalija koje migriraju iz PET: heksanon, heptanon, oktanal, nonanal, benzaldehid, dimetil-tereftalat, benzen, hloroform, diklorometan, toluen, itd.

Objavljene su studije koje upozorava da koncentracija acetaldehida, formaldehida i acetona u vodi u PET-bocama često prelazi dozvoljene granice za pitku vodu. Različiti aditivi koji se dodaju u PET-polimere, poput dokosenamida, također migriraju iz ambalaže u vodu. Svi ti primjeri potvrđuju sumnje naučnika da plastična ambalaža nije nepropusna ni stabilna, niti je biološki inertna. Naprotiv, pod uticajem svjetlosti i temperature, struktura PET-polimera se razgrađuje i otrovnim produktima zagađuje tekući sadržaj u boci.

8

Slika br. 2

Politetrafluoretilen, trgovačkog naziva Teflon zaokupio je posebnu pažnju u javnosti kao vrlo toksičan materijal. Otkriven je još 1938. godine prilikom proizvodnje atomske bombe. Primenjuje se kao neljepljivi (na vodu i masnoće) toplotno postojan materijal. Može se koristiti na temperaturama između -200 i +260 °C, na kojima zadržava svoja svojstva. Zbog svojih karakteristika upotrebljava se kao završni premaz na kuhinjskom posuđu, raznoj ambalaži i nameštaju. Njegovo moguće štetno delovanje na zdravlje se ispoljava ako se zagreje na temperaturu višu od 260 °C, jer iznad te temperature je moguće otpuštanje teflonskih para koje su toksične. Udisanje tih para izaziva tzv. teflonski grip čiji su simptomi slični simptomima običnog gripa (kašalj, povišena tjelesna temperatura i bolovi u grlu).

Evropska uprava za sigurnost hrane nakon pregleda mnogobrojnih istraživanja zaključila je sljedeće:

9

* rezultati mnogih istraživanja na glodarima ne mogu se ponoviti pa se stoga ne mogu smatrati relevantnima za donošenje zaključaka.

* bitne su razlike u brzini apsorpcije i izlučivanja BPA između ljudi i glodara. Ljudi metaboliziraju i izlučuju BPA brže od glodara, što umanjuje važnost rezultata istraživanja o uticaju malih doza BPA na glodare u procjeni rizika za ljude.

* rezultati istraživanja dokazuju da su miševi posebno osjetljivi na estrogen. Bisfenol A deluje kao slab estrogen, što je poznato već godinama, no istraživanja nisu pokazala nikakav štetan uticaj pri višim dozama bisfenola A, što povećava sigurnost zaključka o maloj štetnosti bisfenola.

Budući da je ljudska izloženost bisfenolu A znatno ispod dopuštenoga dnevnog unosa, zaključak Agencije je da bisfenol A ne predstavlja rizik za ljudsko zdravlje pri niskim nivoima kojima bi ljudi, uključujući i djecu, mogli biti izloženi tokom upotrebe proizvoda koji ga sadrže. Prema zakonodavstvu EU, kao i u SAD-u i Japanu, dopuštena je upotreba BPA u materijalima koji dolaze u dodir s hranom. Uticaj BPA na plodnost i reprodukciju te endokrini (hormonski) sistam tema je i dalje mnogobrojnih rasprava povezanih s izveštajima o uticaju malih doza BPA na glodare.

ZAKLJUČAK Polimeri predstavljaju jedne od najraširenijih materijala u čovekovoj okolini. Industrija polimera svake godine bilježi rast u proizvodnji tih materijala, najviše u prehrambenoj industriji. Čovjek

10

svakodnevno dolazi u dodir sa tim materijalima na razne načine. Najčešće preko hrane koja se pakuje u ambalažu od tih materijalima, dodirom tih materijala i udisanjem materija koje se ispuštaju. Materije koje se nalaze u tim plastičnim masama migracijom prelaze na hranu, čovekovu kožu i njegov endokrini sistem. Na isti način prelaze u tlo, more, podzemne vode, drugim riječima u cijeli ekosistem. Iz tog razloga je potrebno poznavati kako te supstance utiču na čovjekovo zdravlje i njegovu okolinu. Zbog njihove mnogobrojnosti, nije moguće za sve njih vršiti ispitati i poznavati toksičnost, kancerogenost ili neki drugi oblik štetnosti. Svakodnevnim istraživanjima dolazi se do novih saznanja, pa tako i do odgovora na mnoga postavljena pitanja.

Ako se posmatraju polimere na globalnom nivou onda se slobodno može reći da njihova primjena predstavlja veoma veoma malu opasnost za zdravlje i okolinu, jer se mora imati u vidu da su brojni drugi zagađivači okoline i razni drugi uticaji na zdravlje čovjeka poput stresa, načina ishrane, brojnih štetnih sastojaka u hrani i vodi (koje nisu došle iz polimernih materijala), loših čovjekovih navika (pušenje), itd., daleko opasniji i imaju veoma štetan uticaj na zdravlje ljudi. Zbog svega navedenog polimeri su bitan materijal budućnosti i baš iz tog razloga će njihova upotreba rasti i proširivati se. Štetan uticaj se ne smije zanemariti već su potrebna dalja istraživanja i razvoj drugih polimera sa mnogo manjim štetnim uticajem.

11

nema postavljenih komentara
ovo je samo pregled
3 prikazano na 11 str.