Biodegradacja folii z polietylenu modyfikowanego skrobią. Badanie zmian struktury nadcząsteczkowej polietylenu

• Autorzy: Boryniec S. , Ślusarczyk C. , Żakowska Z. , Stobińska H.

Warianty tytułu

EN

Biodegradation of the films of polyethylene modified with starch. Studies on changes of supermolecular structure of polyethylene

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano rozkład folii z polietylenu małej gęstości (PE-LD) modyfikowanego utlenioną skrobią ziemniaczaną (PESZ) lub kukurydzianą (PESK) po 6, 12 i 16 miesiącach działania mieszanej populacji drobnoustrojów, mianowicie bakterii rodzaju Bacillus, promieniowców i grzybów strzępkowych (pleśniowych) wyizolowanych z gleby. Efekty procesu biodegradacji folii oceniano na podstawie stopnia namnożenia drobnoustrojów oraz zmian powierzchniowych obserwowanych w mikroskopie, a także zmian strukturalnych badanych metodą rentgenograficzną WAXS i SAXS. Po 16 miesiącach biodegradacji wykazano silną kolonizację drobnoustrojów na powierzchni folii, zmianę morfologii i liczne ubytki ziaren skrobi. W strukturze polietylenu wystąpiły zmiany na poziomie nadcząsteczkowym, przejawiające się zmniejszeniem wymiarów wielkiego okresu struktury lamelarnej PE. Wykazany efekt biodegradacji nie zależał od rodzaju skrobi modyfikującej polietylen. Biodegradacja nie wpływa na zmianę wzajemnych udziałów faz krystalicznej i amorficznej w polimerze.

EN

Decompositions of the films made of low-density polyethylene (PE-LD) modified with oxidized potato starch (PESZ) or corn starch (PESK), after 6, 12 or 16 months (e.g. PESZ-6, PESZ-12 etc.) of mixed bacteria action have been investigated. Bacteria population consisted of Bacillus type bacteria, Actinomycetales and mildew fungi isolated from the soil. The results of the film biodegradation process were estimated on the basis of a degree of microorganisms' growth (Table 1), surface changes observed using a microscope (Figs. 1 and 2) as well as structural changes determined by WAXS (Figs. 3 and 4, Table 2) or SAXS (Figs. 5-7). Significant adhesion of microorganisms colonies to the film surface as well as morphology changes and numerous losses of starch grains were found after 16 months of biodegradation. There were also found the changes in polyethylene supermolecular structure, manifested as a decrease in PE lamellar structure long period dimensions (Table 3). The demonstrated effect of biodegradation did not depend on the kind of a starch applied. Biodegradation does not influence the ratio of crystalline and amorphic phases in the polymer.

Słowa kluczowe

PL

biodegradacja; polietylen małej gęstości; skrobia; modyfikacja; struktura nadcząsteczkowa

EN

biodegradation; low-density polyethylene; starch; modification; supermolecular structure

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 49, nr 6
• Strony: 424--431
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Boryniec S.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, Instytut Inżynierii Tekstyliów i Materiałów Polimerowych, 43-309 Bielsko--Biała, ul. Willowa 2

autor

Ślusarczyk C.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, Instytut Inżynierii Tekstyliów i Materiałów Polimerowych, 43-309 Bielsko--Biała, ul. Willowa 2

autor

Żakowska Z.

• Politechnika Łódzka, Instytut Mikrobiologii i Fermentacji, 90-530 Łódź, ul. Wólczańska 171

autor

Stobińska H.

• Politechnika Łódzka, Instytut Mikrobiologii i Fermentacji, 90-530 Łódź, ul. Wólczańska 171

Bibliografia

• 1. Diamond M. J., Freedman B,, Garibaldi J. A. biter. Biodeter. Biodeg. 2001, 48, 219,
• 2. Chiellini E,, Cinelli D’Antone S., Ivanova Ilieva V. Polimery 2002, 47, 538,
• 3. Grillo Fernandes E., Kenawy E-R, Miertus R. Chiellini E.: Polimery 2002, 47, 500.
• 4. Albertson A. Ch., Karlsson S.: Polym. Mat. Sci. Eng. 1992, 67, 296,
• 5. Albertson A. Ch., Barenstedt C., Karlsson J.: J. Env. Pol. Degr. 1993, 1, nr 4, 241.
• 6. Trznadel M. Polimery 1995, 40, 485.
• 7. Sipinen A., Rutherford D.R.: J. Env Pol, Degr, 1993, 1, nr 3, 193.
• 8. Sykes M. Yeh. H. Ws, West J-S., Gauldie R. W., Helsley Ch. E.: J. Env, Pol, Degr. 1994, 2, nr 3, 201.
• 9. Ratajska M., Boryniee S. Polym, Adv. Technol, 1999, 10, 625.
• 10. Juszczak L., Fortuna T: Zywność 2000, 4, nr 25, 36.
• 11. Valkowski A., Lewandowicz G., Fornal J: Opakowania 1995, nr 3, 16
• 12. Ziemba T., Blyskal B.: Żywność. Nauka, Technologia. Jakość. (Pol.Tow. Techn, Zywności) 2002, 3, nr 32,123.
• 13. Walsh J. H: Intern. Biadeter. Biodeg. 2001, 48, 16.
• 14. Elvers K. Leeming K., Lappin-Scott H. Mc: J. Ind. ‘Microbiol. Biotechnol, 2001, 26, 178. 5.
• 15. Krajewska-Pietrasik D., Régalska A.: Postępy Mikrobiol. 1993, 4, 269.
• 16. Kuberski S., Zarzycki R., Zakowska Z,, Stobińska H. Piątkiewiez A.: Il Konf. Naukowa: ,Rozklad i korozja mikrobiologicznych materiałów technicznych”, Łódź 2001, Materialy, str. 225-227.
• 17. Leszczyńiski W.: Prace Naukowe Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicanej Politechniki Wroclawskiej, Konferencje Nr 63, str, 279—284.
• 18. Łabużek S,, Pajak J., Nowak B., Majdiuk E,, Karez J. Polimery 2002, 47, 256,
• 19. Zakowska Z., Stobińska H., Piątkiewicz A.: w (16), str: 298—302,
• 20. ZakowskaZ,, Stobińska H., Piątkiewicz A. Niepublikowane badania w ramach tematu KBN 6PO4GO 4919.
• 21. Jeziórska R., Ratajska M., Tomaszewski W., Boryniec S., Zakowska Z. w [16], str. 303—308.
• 22. Jeziórska R., Zakowska Z., Stobińska H., Ratajska M., Zielonka M.: Polimery 2003, 48, 211.
• 23. Burbianka M., Pliszka A. ,Mikrobiologia Żywności”, PZWL, Warszawa 1977.
• 24. Boruch M.Starch /Starke 1985, 37, nr 3, 91,
• 25. Golachowski A., Leszczyński W.: Zywność. Nauka Technologia. Jakość (Pol. Tow. Technol. Zywności), 4, 15. .
• 26. Hindeleh A. M., Johnson D.J.: J. Phys. D: Appl. Phys. 1971, 4, 259, .
• 27. Rosenbrock H. H., Storey C.: Computational Techniques for Chemical Engineers”, Pergamon Press 1966.