Введение 6
1. Технико-экономическое обоснование 9
1.1 Сегментация мирового рынка 10
1.2 Тенденции развития рынка биоразлагаемых полимеров 12
2. Теоретическая часть 16
2.1 Общие сведения о полимерах 16
2.1.1 Классификация полимеров 17
2.1.2 Способы получения полимеров 19
2.1.3 Некоторые свойства полимеров 22
2.2 Общие сведения о биоразлагаемых полимерах 26
2.2.1 Способы получения и сырье для биоразлагаемых полимеров 26
2.2.2 Классификация биоразлагаемых полимеров 28
2.2.3 Преимущества и недостатки производства биопластиков 29
2.2.4 Основные производители биоразлагаемых полимеров 29
2.2.5 Применение биоразлагаемых полимеров в биомедицине 35
2.2.6 PLA и его сополимеры для применения в биомедицине 36
2.2.7 Механизмы разложения 40
2.2.7.1 Небиологическое разрушение полимеров 40
2.2.7.2 Биологическое разрушение полимеров 41
2.2.7.3 Измерение биоразложения полимеров 43
2.2.8 Биоразлагаемые полимеры: синтез и физические свойства 44
2.2.8.1 Биоразлагаемые полиэфиры 48
2.2.8.2 Свойства полимеров PLA/PGA 50
2.2.9 Поли (а-гидрокси кислоты) 51
2.2.9.1 Полимолочная кислота. Строение, характеристики и свойства 52
2.2.9.2 Полигликолевая кислота. Синтез, свойства и деградация 57
2.3 Синтез и свойства используемых веществ 59
3. Теоретические основы физико-химических методов анализа 70
3.1 ИК-спектроскопия 70
3.2 Рефрактометрия 71
4. Экспериментальная часть 74
4.1 Блок-схема процесса 74
4.2 Синтез гликолида 74
4.3 Очистка гликолида 77
4.4 Контроль чистоты полученной воды и растворителей 78
5. Обсуждение результатов 79
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Ошибка! Закладка не определена.
6.1 Предпроектный анализ Ошибка! Закладка не определена.
6.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования Ошибка!
Закладка не определена.
6.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения Ошибка! Закладка не определена.
6.1.3 Диаграмма Исикавы Ошибка! Закладка не определена.
6.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализацииОшибка! Закладка не определена.
6.1.5 Метод коммерциализации результатов научно-технического исследования
Ошибка! Закладка не определена.
6.2 Инициация проекта Ошибка! Закладка не определена.
6.2.1 Цели и результаты проекта Ошибка! Закладка не определена.
6.2.2 Организационная структура проекта Ошибка! Закладка не определена.
6.2.3 Ограничения и допущения проекта Ошибка! Закладка не определена.
6.3 Планирование управления научно-техническим проектомОшибка! Закладка не определена.
6.3.1 Иерархическая структура работ проектаОшибка! Закладка не
определена.
Ошибка! Закладка не определена.
6.3.3.1 Материальные затраты Ошибка! Закладка не определена.
6.3.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научно -
экспериментальных работ Ошибка! Закладка не определена.
6.3.3.3 Основная заработная плата Ошибка! Закладка не определена.
6.3.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы Ошибка!
Закладка не определена.
6.3.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления)
Ошибка! Закладка не определена.
6.3.3.6 Накладные расходы Ошибка! Закладка не определена.
6.3.3.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта
Ошибка! Закладка не определена.
6.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследованияОшибка! Закладка не
определена.
6.4.1 Оценка сравнительной эффективности исследованияОшибка! Закладка не определена.
7. Социальная ответственность Ошибка! Закладка не определена.
7.1 Производственная безопасность Ошибка! Закладка не определена.
7.1.1 Анализ вредных факторов производственной средыОшибка! Закладка не определена.
7.1.1.1 Защита от вредных веществ Ошибка! Закладка не определена.
7.1.1.2 Защита от шума и вибрации Ошибка! Закладка не определена.
7.1.1.3 Освещенность рабочих мест Ошибка! Закладка не определена.
7.1.1.4 Микроклимат рабочих помещений Ошибка! Закладка не определена.
7.1.2 Анализ опасных факторов производственной средыОшибка! Закладка не определена.
7.1.2 1 Механические опасности Ошибка! Закладка не определена.
7.1.2.2 Термические опасности Ошибка! Закладка не определена.
7.1.2.3 Электробезопасность Ошибка! Закладка не определена. 
7.2 Экологическая безопасность Ошибка! Закладка не определена.
7.2.1 Анализ воздействия объекта на атмосферу (выбросы)Ошибка! Закладка не определена.
7.2.2 Анализ воздействия объекта на гидросферу (сбросы)Ошибка! Закладка не определена.
7.2.3 Анализ воздействия объекта на литосферу (отходы)Ошибка! Закладка не определена.
7.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях Ошибка! Закладка не определена.
7.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности Ошибка!
Закладка не определена.
7.5 Расчет освещения рабочего помещения Ошибка! Закладка не определена.
7.5.1 Выбор системы освещения Ошибка! Закладка не определена.
7.5.2 Выбор нормированной освещенности Ошибка! Закладка не определена.
Ошибка! Закладка не определена. Ошибка! Закладка не определена. Ошибка! Закладка не определена.
Заключение 95
Список публикаций 96
Список использованных источников 97
Приложение А 106
Приложение Б 128
Приложение В 133

Купить

Объектом исследования являются гликолевая кислота и гликолид.
Цель работы – исследование процесса получения олигомера гликолевой
кислоты и гликолида с использованием азеотропообразователей.
В процессе исследования проводилась серия научно –
исследовательских работ.
В результате проведенных исследований была отработана методика
концентрирования гликолевой кислоты с использованием
азеотропообразователей, в результате чего был получен и очищен гликолид –
циклический сложный эфир гликолевой кислоты.
Основные конструктивные, технологические и технико –
эксплуатационные характеристики используемых установок: лабораторные
установки для простой перегонки и перегонки под вакуумом, оснащенные
термометром, вакуумная насосная станция, прибор для определения
температуры плавления, ИК спектрометр, рефрактометр.
Область применения: гликолид используют для получения
полигликолида – материала для изготовления медицинских изделий
(хирургических нитей, пластин, зажимов, винтов, штифтов, а также пленок
различного функционального назначения).
Экономическая эффективность/значимость работы данная работа имеет
важное значение, так как полигликолид применяются в медицине для
производства медицинских биорезорбируемых изделий.
В будущем планируется дальнейшее изучение процесса синтеза
гликолида и полигликолида.

Введение
Быстрый рост населения планеты влечет за собой увеличение
количества отходов, в том числе пластиковых изделий всех видов.
Крупнотоннажные синтетические полимеры (полиэтилен, полипропилен,
полиэтилентерефталат, поливинилхлорид) характеризуются высокой
устойчивостью к воздействию температуры, солнечной радиации, воды, а также
микроорганизмов и других биологических объектов. Время разложения
синтетических полимеров в естественных условиях значительно превышает
продолжительность жизни человека. Их чрезвычайная стойкость к влиянию
окружающей среды становится настоящей проблемой для современной
экологической обстановки, а сжигание подобных отходов приводит к
выделению токсичных газов [1].
Упаковка из синтетических полимеров является наиболее дешевой, а
также удобной и эстетичной. Поэтому ожидать ее полной замены на упаковку
из безвредных материалов, например бумажную, бесперспективно. В связи с
этим необходимо разрабатывать процессы получения новых
высокомолекулярных соединений, сохраняющих все эксплуатационные и
физико-механические свойства выпускаемых в настоящее время
крупнотоннажных пластиков, а также способных разлагаться в окружающей
среде в течение непродолжительных промежутков времени [2].
Основная масса пластиковых изделий в России размещается на
полигонах твердых бытовых отходов или сжигается, нанося при этом
непоправимый урон экологии.
На сегодняшний день наиболее перспективным направлением в
утилизации использованных полимерных изделий является создание
биоразлагаемых полимеров на основе гидроксикарбоновых кислот. В 1925 году
было обнаружено, что полигидроксимасляная кислота является очень хорошей
питательной средой для различных видов микроорганизмов, а это значит, что
проблемы ее утилизации просто не существует. Аналогичные свойства7
проявляют полиэфиры других гидроксикарбоновых кислот, например
молочной и гликолевой [3].
Полимеры и сополимеры на основе молочной и гликолевой кислот
являются уникальными материалами, и интерес к ним растет с каждым годом.
Это связано с наличием у данных полимеров таких свойств, как
биорезорбируемость и биосовместимость. Применение биосовместимых
полимеров в медицине обусловлено тем, что при попадании в живые организмы
они разлагаются на нетоксичные продукты, которые участвуют в метаболизме.
Преимущество таких полимеров заключается в том, что они не вызывают
воспалительных или аллергических процессов в организме, а также не требуют
повторных операций, как при использовании других материалов. Кроме этого,
они обладают достаточно широко регулируемыми сроками
биорезорбируемости.
Биодеградируемые полимеры используются при изготовлении
хирургических нитей, пластин, зажимов, винтов, штифтов, а также пленок
различного функционального назначения. Такие изделия находят широкое
применение в самых различных отраслях медицины: хирургии, травматологии,
косметологии, стоматологии и др. Ассортимент данных изделий расширяется с
каждым годом.
В последнее время большое значение приобретают работы в области
микрокапсулирования лекарственных веществ. Микрокапсулы с лекарственным
наполнением получают из сополимеров и полимеров, хорошо растворяющихся
в различных органических растворителях [4].
Во многих развитых странах производят ряд биоразлагаемых полимеров
и получают изделия на их основе. Однако в России нет ни производства таких
материалов, ни производства изделий на их основе, хотя для этого имеются все
условия.
Объект исследования. Объектом исследования в данной работе
является технология получения гликолида, который служит исходным сырьем
для получения полигликолида.8
Предмет исследования. Предметом исследования является процесс
концентрирования раствора гликолевой кислоты, получение олигомера
гликолевой кислоты и синтез гликолида.
Новизна работы. Новизна работы заключается в использовании
растворителей, образующих азеотропную смесь с водой, содержащейся в
растворе гликолевой кислоты. Использование азеотропообразователей
существенно уменьшает время процесса концентрирования, позволяет снизить
температуру кипения реакционной смеси, а также решает проблему отвода
воды, образующейся в ходе реакции поликонденсации.
Цель работы. Целью работы является исследование процесса
получения гликолида из гликолевой кислоты с использованием азеотропной
отгонки воды (АОВ).
Задачи:
1. Провести литературный обзор по теме диссертации;
2. Подобрать оптимальные условия для проведения синтеза гликолида с
использованием АОВ;
3. Исследовать влияние различных растворителей на выход гликолида, а
также на время реакции;
4. Отработать контроль реакций поликонденсации и деполимеризации,
произвести очистку и идентификацию продуктов.
Практическая значимость заключается в том, что результаты данной
работы позволят сократить время синтеза и увеличить выход гликолида,
являющегося исходным сырьем для получения биорезорбируемых полимеров,
используемых для изготовления медицинских изделий.
Купить