2. apakšprojekts

Projekta aktivitāte

Apraksts

Pamatojums

Latvijas mālu izmantošana kosmētiskajos produktos ar augstu pievienoto vērtību

Metodes izstrāde mālu apstrādei ar izsmidzināšanas žāvētavu. Pētīt un novērtēt uz Latvijas mālu bāzes kosmētikā izmantojamu suspensiju stabilitāti. Mālu pievienošanas ietekme uz ūdens un kosmētikā izmantojamu dabīgo eļļu emulsiju stabilitāti. Noteikt mālu suspensiju UV starojuma caurlaidību un novērtēt to izmantošanu UV aizsargkrēmos.

Jau kopš seniem laikiem māli tiek izmantoti brūču un dažādu kairinājumu dziedināšanai, ādas attīrīšanai un kā pretiekaisuma un antibakteriāls līdzeklis. Mūsdienās mālu minerāli tiek ļoti plaši izmantoti dažādos kosmētiskos un medicīniskos produktos un skaistumkopšanas (SPA) procedūrās. Kosmētiskajā rūpniecībā mālus izmanto ķermeņa masku, šampūnu, saules aizsarglīdzekļu, zobu pastu, krēmu, pūderu, losjonu, dezodorantu, lūpu krāsu un acu ēnu ražošanā. Mālu izmantošana kosmētiskajos produktos balstās uz to sorbcijas, lielo īpatnējo virsmu un reoloģiskajām īpašībām, ko nodrošina mālu sastāvā esošie mālu minerāli. Lielākā daļa kosmētisko produktu ir suspensiju, emulsiju un pastu formā, kur mālu minerālus izmanto gan kā aktīvo sastāvdaļu (adsorbenti, UV filtri), gan piedevu (biezinātāji, stabilizatori). Visbiežāk tiek izmantoti smektīti (montmorilonīts), bentonīts, kaolinīts un sintētiski iegūtais hektorīts, bet nedaudz retāk paligorskīts, sepiolīts un illīts [1-4].

Latvijā māli ir ļoti plaši izplatīts derīgais izraktenis un to daudzums ir viens no lielākajiem Ziemeļeiropā. Līdz šim to izmantošana un pētījumi galvenokārt saistās ar būvmateriālu un dažādu keramikas materiālu ražošanu. Tā kā konkrētu mālu izmantošana ir atkarīga no to mineraloģiskā sastāva, jo dabā tīri mālu minerālu nogulumi ir ļoti reti sastopami, mālus attīra ar dažādām fizikālām un ķīmiskām metodēm, kas ietekmē attīrīto mālu minerālu tālāku izmantošanu. Izplatītākais mālu minerāls Latvijā ir illīts, kas kā piemaisījumus satur galvenokārt kvarcu, laukšpatus, karbonātus (kalcīts un dolomīts) un dzelzi saturošus minerālus. Līdz ar to pētījuma mērķis ir izpētīt un novērtēt Latvijas mālu izmantošanas iespējas kosmētikā, veicot piemērotu mālu apstrādi un fizikāli ķīmisko īpašību pētījumus illītu saturošām suspensijām un emulsijām.

1.    Carretero M.I. Clay minerals and their beneficial effects upon human health. A review. Applied Clay Science, 2002, 21, 155-163.

2.    Lopez-Galindo A., Viseras C., Cerezo P. Compositional, technical and safety specifications of clays to be used as pharmaceutical and cosmetic products. Applied Clay Science, 2007, 36, 51-63.

3.    Viseras C., Aguzzi C., Cerezo P., Lopez-Galindo A. Uses of clay minerals in semisolid health care and therapeutic products. Applied Clay Science, 2007, 36, 37-50.

4.    Carretero M.I., Pozo M. Clay and non-clay minerals in the pharmaceutical industry. Part I. Excipients and medical applications. Applied Clay Science, 2009, 46, 73-80.

Inovatīvu biodegradablu kompozītmateriālu izstrāde no vietējo zemes dzīļu resursiem degradētas vides uzlabošanas pielietojumam

Biodegradablu kompozītmateriālu izveide un izpēte. Kompozītmateriāla - ūdens suspensijas iegūšanas izpēte un tehnoloģijas izstrāde.

Biodegradācijas šūnu apvalkam viens no četriem būtiskākajiem elementiem ir šūnas/deponēšanas vietas pārklājums. Poligona teritorijā tiek veidots ikdienas atkritumu pārsegums. Tā izmantošanas mērķis sadzīves atkritumu poligonos ir: samazināt vējā pūstos materiālus, padarīt vietni nepievilcīgu biotopu parazītiem un kukaiņiem, samazināt smaku ģenerēšanos poligonā, samazināt atkritumu aizplūšanu liela ūdens daudzuma gadījumā, kā arī samazināt poligonu kā pārtikas produkta avotu savvaļas dzīvniekiem. Literatūras datos apskatīti vairāki materiāli, kas tiek izmantoti kā ikdienas pārklājumi: augsne, ģeotekstilmateriāli, putas, izsmidzināmie materiāli un vietējie pieejamie atkritumi (bieži augsnei līdzīgi) materiāli [1,2]. Apkopojot literatūrā pieejamos datus konstatēts, kā viena no sastāvdaļām izsmidzināmo materiālu sastāvā ir māls. Līdz ar to, lai paplašinātu Latvijas mālu izmantošanas iespējas, pētījuma mērķis ir izpētīt illīta mālu piemērotību un iespējamo pielietojumu biodegradablu kompozītmateriālu izstrādē.

1.    http://www.waste-management-world.com

2.   Paul A. Kittle, Ph.D. Alternate daily cover materiāls and subtitle D – the selection technique, Rusmar Incorporated, West Chester, PA, June, 1993.

Jauna tipa strukturētu kompozītsorbentu izstrāde izmantojot Latvijas derīgos izrakteņus un rūpniecības atkritumus

Jauna kompozītsorbenta izstrāde, virsmas īpašību izpēte un modifikācija. Iegūšanas tehnoloģijas izveide.

Pēdējā desmitgadē ļoti populāra kļuvusi ūdens attīrīšana, izmantojot keramiskos materiālus: tiem piemīt izcila ķīmiskā, termiskā un mehāniskā stabilitāte un augsta selektivitāte, kā arī tie ir samērā lēti [1]. Viens no šādiem materiāliem ir keramiskās dobās sfēras, kuras var izmantot arī zemūdens mikrofonos, ultraskaņas vizualizēšanā, zāļu piegādes kapsulās, kā mākslīgus šūnu pārnēsātājus un daudzfunkcionālus sorbentus, sintaktisko putu izgatavošanā [2], bet saķepinot kopā šīs sfēras var izgatavot šūnainu keramiku ar slēgto šūnu struktūru [3].

Viena no perspektīvām izejvielām efektīvu adsorbentu ražošanai ir māli gan dabīgā veidā, gan ķīmiski un/vai termiski apstrādāti. Mālu keramikai piemīt daudz pozitīvu īpašību, kas ļauj adsorbentus pielāgot dažādām tehnoloģiju vajadzībām, piemēram, keramikai piemīt laba mehāniskā izturība, tie nepiesārņo attīrāmos ūdeņus ar cietām daļiņām, to struktūru (porainību, īpatnējās virsmas lielumu u.c. īpašības) ir iespējams kontrolēt un iepriekš noteikt, izmantojot atbilstošus izgatavošanas paņēmienus un tehnoloģijas [4]. Mālu keramika ir arī lēts adsorbentu veids, jo ne to izgatavošana, ne izmantošana nav saistāma ar lielām izmaksām. Latvijā ir plašas mālu atradnes, kas savas labās īpašības jau ir pierādījušas dažādās nozarēs, piemēram, dažādu būvmateriālu ražošanā [5]. Pētījuma mērķis Valsts pētījuma programmas ietvaros ir izstrādāt inovatīvus strukturētus kompozītsorbentus uz vietējo minerālo izejvielu bāzes organisko piesārņojumu likvidēšanai.

1.    Khemakhem S., Ben Amar R. Grafting of fluoroalkylsilanes on microfiltration Tunisian clay membrane. Ceramics International, 2011, 37, 3323–3328.

2.    Cochran J. K. Ceramic hollow spheres and their applications. Current Opinion in Solid State & Materials Science, 1998, 3, 474–479.

3.    Thijs I., Luyten J., Mullens S. Producing Ceramic Foams with Hollow Spheres. Journal of the American Ceramic Society, 2004, 87, 170-172.

4.    Švinka R. Švinka V. Silikātu materiālu ķīmija un tehnoloģija. Rīga, Saknes SIA, 1997.

5.   Sedmalis U., Šperberga I., Sedmale G. Latvijas minerālās izejvielas un to izmantošana. Rīga, RTU Izdevniecība, 2002.