Пищевые гидрофобные пленки для стекла и керамики
Команда
  • Кутилин Ярослав
    Химик-исследователь, дизайнер,
    Занимается поиском и осуществлением методик, подбором материалов, разработкой проекта.
  • Степанов Леонид
    Наставник
    Наставник проекта, предложил основную идею и проблему, контролирует сроки сдачи и ход работы.

В промышленности и повседневной жизни существует много пищевых продуктов, которые прилипают к контейнерам и посуде. Из этого вытекают 3 проблемы:
Часть продуктов прилипает к посуде и смывается во время мытья, что ведет их потере. Также к этой проблемы можно отнести, что некоторые напитки (чай или кофе) могут оставлять налёт на стенках кружек.
В промышленности существуют естественные потери. Одна из них - розлив, то есть количественные потери жидких и вязких, мазеобразных продуктов за счет прилипания частиц к стенкам тары.
Третья проблема - следствие первых двух. На мытьё посуды тратится большое количество моющих средств, а они, в большинтсве, негативно влияют на окружающую среду.



Актуальность
По данным ООН: "треть продуктов питания в мире выбрасывается", к ним относятся остатки продуктов, оставшиеся на упаковке. Вы можете увидеть это в быту и на производстве: наливая кефир в стакан, доставая последнюю ложку сметаны для борща, их некоторая часть останется в таре. По данным Росстата рост производства продуктов питания составил 0,5% за 2022 год, что увеличит потребность в нашем решении со временем.

Цель проекта:
Создание съедобных гидрофобных плёнок, подбор состава и способа их нанесения
Задачи проекта
1
Синтез покрытий
2
Сравнение полученных плёнок по следующим критериям(угол смачивания, теплоустойчивость, устойчивость к физическим факторам), разработка способа нанесения
3
Выбор наилучшего покрытия, поиск потенциальных партёров
Стейкхолдеры
Потенциально интерессантами могут стать крупные производители пищевой продукции
  • МАОУДО «Детский технопарк «Кванториум» г. Чебоксары
    Имеющийся стейкхолдер
    Предоставляет оборудование и ресурсы для создания и разработки проекта
  • Кондитерская фабрика Акконд

    Потенциальный стейкхолдер
    Крупный производитель пищевой продукции, поэтому решения проекта могут быть интересны для этой компании.
  • ОАО "Чебоксарский Гормолзавод"
    Потенциальный стейкхолдер
    Крупный производитель пищевой продукции, поэтому решения проекта могут быть интересны для этой компании.
Этапы работы
1
Подготовительный
✔Срок:12 января
Выбор подходящей методики, подготовка материалов и оборудования
2
Основной
✖Срок: 2 ноября
Синтез пленок, их сравнение, разработка способа нанесения покрытия в быту
3
Заключительный
✖Срок: 25 декабря
Сбор результатов и презентация проекта
Экономика проекта
Работа над проектом началась зимой 2022 года. В общем на работу над проектом я потратил ~300 часов.
Также были материальные затраты
  • пчелиный воск - 100руб/100г.
  • кофе - 1000руб/кг
  • опилки - 100руб/кг
В целом, на проект было затрачено ~1500 руб., не считая трат на электроэнергию и хим. реактивы.
Результаты проекта
На данный момент получено несколько видов покрытий. На фотографии - один из лучших покрытий - покрытие на основе пчелиного воска и лигнина. Угол смачивания равен ~100°, оно устойчиво при температурах до 90°.
Подробнее про методику создания покрытия:
Покрытие является суспензией пчелиного воска и лигнина. В качестве растворителя лигнина использовались ацетон и бензин. А сам лигнин получался путём кислотного гидролиза кофе и сосновых опилок, и дальнейшего растворения и вымывания оставшихся смол бензином.
Для разработки и развития проекта планируется:
  • Продолжить исследовать текущий состав и новые композиции для нанесения на поверхность посуды.
  • Разработать или подобрать аэрозольный способ нанесения. А также повысить адгезию к поверхности стеклянной и керамической посуды.
  • Начать поиск партнера, с помощью которого мы попробовали бы испытать способ упаковки аэрозольных составов и их нанесения.
  • Разработать и исследовать собственный состав имеющий гидрофобные свойства