Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wytrzymałość skrobi termoplastycznej napełnionej węglanem wapnia

Garbarski Jacek, Fabijański Mariusz

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 3

417--421

PL

W celu zmiany właściwości przetwórczych oraz wytrzymałościowych do skrobi termoplastycznej wprowadzono węglan wapnia (CaCO₃ ). Przygotowano mieszaniny o zawartości odpowiednio 10, 20, 30 i 40% mas. węglanu wapnia. Przeprowadzono analizę krzywych rozciągania i wyznaczono wytrzymałość, odkształcenie oraz moduł Younga poszczególnych kompozycji.

EN

Composites of com. thermoplastic starch with the addn. of 10, 20, 30 or 40% by mass of a filler in the form of CaCO₃ were prepared and tested for tensile strength, strength deformation and Young’s modulus. The detd. values of strength parameters indicate a uniform distribution of CaCO₃ particles in the matrix during the processing process.

2

Application possibilities and properties of plastic mixtures based on biodegradable polymers

Garbarski Jacek, Fabijański Mariusz

Polish Technical Review

|

2024

|

No. 2

2--8

EN

In this study, an attempt was made to develop generalized conclusions based on previous publications regarding research on the processing possibilities and analysis of the mechanical properties of PLA and TPS polymer mixtures and the possibility of modifying TPS with calcium carbonate. An in-depth analysis of the obtained results turned out to be quite interesting. Further research is necessary to explain the phenomena occurring when mixing two biodegradable polymers, where a certain synergism and the impact of the filler on the polymer matrix are observed.

PL

W niniejszym opracowaniu podjęto próbę opracowania uogólnionych wniosków na podstawie wcześniejszych publikacji dotyczących badań nad możliwością przetwórstwa oraz analizy właściwości mechanicznych mieszanin polimerowych PLA i TPS oraz możliwości modyfikacji TPS węglanem wapnia. Pogłębiona analiza uzyskanych wyników okazała się dosyć intersująca. Konieczne są dalsze badania polegające na wyjaśnieniu zjawisk zachodzących podczas mieszania dwóch polimerów biodegradowalnych, gdzie zaobserwowane pewien synergizm oraz odziaływania napełniacza na osnowę polimerową.

3

Właściwości mechaniczne skrobi termoplastycznej napełnionej węglanem wapnia

Fabijański Mariusz, Garbarski Jacek

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 8

829--833

PL

W celu modyfikacji właściwości przetwórczych i mechanicznych do skrobi termoplastycznej dodano węglan wapnia w ilości 10, 20, 30 i 40% mas. Zaobserwowano, że wartości parametrów, takich jak udarność i wytrzymałość przy mniejszych napełnieniach zwiększają się w stosunku do czystego materiału, a przy wyższych zawartościach zmniejszają. Materiał dobrze mieszał się z napełniaczem.

EN

Four samples of com. thermoplastic starch granulate were mixed with CaCO₃ granulate in amts. of 10, 20, 30 and 40% by mass and then shaped by injection molding. The composites were analyzed for impact strength, tensile strength, hardness and water absorption. Impact and tensile strength values increased with lower composite filling compared to unfilled material, while they decreased with higher CaCO₃ content. The material mixed well with the filler

4

Zastosowanie granulatu skrobi termoplastycznej napełnianej wollastonitem i bentonitem do sorpcji metali ciężkich z roztworów wodnych

Khudhur H. B., Muszyński S., Szymańczyk S., Chałabis-Mazurek A., Kwaśniewska A., Oniszczuk T., Kowal N., Ejtel M., Valverde Piedra J. L., Gładyszewska B.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 11

2256--2258

PL

Zbadano wpływ 10 i 20-proc. dodatku wollastonitu i bentonitu na właściwości sorpcyjne granulatu skrobi termoplastycznej (TPS) w stosunku do jonów metali ciężkich. Badania prowadzono przez 24 h w roztworach wodnych zawierających jony kadmu, ołowiu i miedzi o stężeniu 10 mmol/L. Stwierdzono, że obecność wollastonitu poprawiła znacznie sorpcję jonów miedzi. W przypadku dodatku bentonitu zaobserwowano kilkukrotny wzrost sorpcji wszystkich badanych jonów metali w porównaniu z granulatem wytworzonym tylko ze skrobi.

EN

Biodegradable starch was filled with wollastonite or bentonite (10 or 20% by mass) and used for prodn. of thermoplastic starch pellets by extrusion. The pellets were used sep. for the removal of Cd²⁺, Pb²⁺ and Cu²⁺ ions from 10 mmol solns. for 24 h. Pellets filled with 20% bentonite showed the highest sorption ability when compared with starch pellets (increase in sorption by over 300% for Pb, by over 400% for Cd and by almost 500% for Cu).

5

Plastyfikatory do wytwarzania skrobi termoplastycznej

Kozioł M., Kołodyńska D., Łodyga A., Hubicki Z.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 2

278--285

PL

Przestawiono przegląd literatury dotyczący dotychczas stosowanych plastyfikatorów w procesie uplastyczniania skrobi. Omówiono ich wpływ na właściwości wytwarzanych granulatów skrobi termoplastycznej oraz kierunki rozwoju i aktualne trendy w dziedzinie plastyfikacji skrobi oraz stosowanych w tym celu plastyfikatorów.

EN

A review, with 95 ref., of plasticizers in the starch plasticizing, their effect on properties of the thermoplastic starch granules and current trends in starch plasticizing.

6

Wpływ plastyfikatora z grupami silanolowymi na strukturę oraz właściwości mieszaniny polilaktydu i termoplastycznej skrobi kukurydzianej

Szadkowska A., Jeziórska R., Żubrowska M., Spasówka E., Rościszewski P.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 10

683--692

PL

Zbadano wpływ plastyfikatora organiczno-nieorganicznego na strukturę i wybrane właściwości mieszanin polilaktydu (PLA), maleinowanego polilaktydu (MPLA) i termoplastycznej skrobi kukurydzianej (TPS). Zastosowano dwa plastyfikatory zawierające grupy Si–OH: MEOS – produkt reakcji metylooktylodichlorosilanu z etylotrimetoksysilanem, oraz MOBS – produkt reakcji metylooktylodichlorosilanu z izobutylotrietoksysilanem. Proces wytwarzania termoplastycznej skrobi kukurydzianej, kompatybilizatora MPLA oraz mieszanin PLA/MPLA/TPS (60/10/30), różniących się zawartością plastyfikatora (1,5; 3; 5 % mas.) prowadzono w dwuślimakowej wytłaczarce współbieżnej. Do analizy struktury stosowano skaningową mikroskopię elektronową (SEM) i skaningową kalorymetrię różnicową (DSC). Właściwości termiczne oceniano na podstawie wyników analizy termograwimetrycznej (TGA). Zbadano statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne. Stwierdzono, że dodatek plastyfikatora znacznie zwiększa wydłużenie względne przy zerwaniu oraz udarność mieszanin PLA/MPLA/TPS, zwiększając tym samym ich odporność na kruche pękanie.

EN

The effect of organic-inorganic plasticizer on the structure and selected properties of the blends of polylactide (PLA), maleinated polylactide (MPLA) and thermoplastic corn starch (TPS) has been investigated. Two types of reactive plasticizers with silanol groups were used: MEOS – product of the reaction between methyloctyldichlorosilane and ethyltrimethoxysilane, and MOBS – product of the reaction between methyloctyldichlorosilane and isobutyltriethoxysilane. Twin-screw co-rotating extruder was used for the preparation of thermoplastic starch, compatibilizer MPLA and PLA/MPLA/TPS (60/10/30) blends with different plasticizer content (1.5, 3 or 5 wt %). Scanning electron microscopy (SEM) and differential scanning calorimetry (DSC) methods were used to study the structure of the products. The thermal properties were determined using thermogravimetric analysis (TGA). Static and dynamic mechanical properties were also investigated. It has been found that the addition of plasticizer significantly increases the elongation at break and impact strength of PLA/MPLA/TPS blends, improving this way their fracture toughness.

7

Estryfikacja skrobi ziemniaczanej kwasem oleinowym w obecności lipazy z Candida antarctica w polu mikrofalowym oraz w warunkach ogrzewania konwencjonalnego

Ptak S., Żarski A., Antczak T., Kapuśniak J.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 6

442--448

PL

Estryfikowano natywną skrobię ziemniaczaną długołańcuchowym nienasyconym kwasem oleinowym w obecności lipazy pochodzącej z Candida antarctica, immobilizowanej na nośniku polimerowym. Reakcję prowadzono w polu mikrofalowym oraz w warunkach ogrzewania konwencjonalnego. Przebieg estryfikacji potwierdzono za pomocą spektroskopii w podczerwieni FT-IR i magnetycznego rezonansu jądrowego 1H NMR, proszkowej dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Stwierdzono, że otrzymany produkt termoplastyczny wykazuje większą hydrofobowość niż natywna skrobia ziemniaczana.

EN

An attempt has been made to prepare hydrophobic, thermoplastic material through esterification of potato starch with long-chain unsaturated fatty acid. The esterification was conducted in the presence of fungal lipase from Candida antarctica immobilized on apolymer carrier. Reaction was conducted in amicrowave field and, for comparison, under conventional heating. The completion of the esterification reaction was confirmed by spectroscopic FT-IR and 1H NMR methods, X-ray powder diffraction and scanning electron microscopy (SEM). It was found that the obtained product exhibited higher hydrophobicity than native potato starch.

8

Heat Plasticization of Functional Wheat Flour by Extrusion in the Presence of Plasticizers

Sulak K., Gutowska A., Pałys B., Rychter P.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 6 (120)

202--209

EN

Innovative functional flours with the trade name Q-Farin were used in the preparation of biopolymer materials with properties adequate to the production of biodegradable multifunctional packaging. To meet the assumed goal, it was necessary for the modification and functionalization of starch-protein material derived from the milling of purified wheat grain to confer hydrophobic, thermoplastic and barrier properties upon it. Unmodified and modified functional flour with the tradename Q-Farin C1000 was plasticized by pressure-thermal treatment in a mixture with typical plasticizers: glycerol, sorbitol & ethylene glycol. The modification of starch was accomplished by its esterification with acetic acid, enzymatic esterification with oleic acid or by oxidation with hydrogen peroxide. Mechanical and viscoelastic properties of the granulated thermoplastic compositions were examined. Their structure (microscopic and SEM observation), thermoplastic and processing properties as well as their susceptibility to biodegradation and phytotoxicity were also assessed. Selected thermoplastic compositions with adequate properties were processed into film and shapes. The materials obtained were examined for their physical properties like grammage and strength. Parameters of the technology processes involved were also prepared.

PL

Innowacyjne mąki funkcyjne o nazwie handlowej Q-Farin użyto jako surowiec w procesie wytwarzania materiałów biopolimerowych o właściwościach, odpowiednich do wytwarzania biodegradowalnych wielofunkcyjnych opakowań biomateriałowych. Osiągnięcie założonego celu wymagało przeprowadzenia modyfikacji i funkcjonalizacji surowca skrobiowo-białkowego otrzymywanego z przemiału oczyszczonego ziarna pszenicy w celu nadania mu właściwości hydrofobowych, termoplastycznych, i barierowych. W prezentowanej pracy niemodyfikowaną i modyfikowaną przez estryfikację kwasem octowym, estryfikację enzymatyczną kwasem oleinowym lub utlenianie nadtlenkiem wodoru mąkę funkcjonalną o nazwie handlowej Q-Farin C1000 poddano plastyfikacji poprzez obróbkę ciśnieniowo - termiczną z udziałem typowych plastyfikatorów tj. gliceryna, sorbitol, oraz glikol etylenowy Dla otrzymanych kompozycji termoplastycznych w postaci granulatu wykonano badania właściwości mechanicznych, lepko-sprężystych, oceniono, ich strukturę (badania mikroskopowe, SEM) oraz właściwości termoplastyczne, przerobowe, podatność na biodegradację i fitotoksyczność. Wybrane kompozycje termoplastyczne o odpowiednich właściwościach przerobowych przetwarzano na folie i kształtki. Otrzymane materiały poddano badaniom właściwości fizycznych, tj. gramatura i wytrzymałość oraz opracowano optymalne parametry procesów przetwórczych ich wytwarzania.

9

Ocena właściwości sorpcyjnych granulatów skrobi termoplastycznej

Oniszczuk T., Muszyński S., Kwaśniewska A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 10

1752-1756

PL

Przedstawiono wyniki badań aktywności wody oraz izoterm sorpcji pary wodnej dla granulatów skrobi termoplastycznej (TPS) wytworzonych z trzech rodzajów skrobi (pszennej, kukurydzianej i ziemniaczanej), przy zróżnicowanych obrotach ślimaka ekstrudera. Granulaty TPS mają potencjalnie długi okres przechowywania i nie powinien on wpływać na końcową jakość otrzymywanego na ich bazie produktu końcowego. Ze wszystkich rodzajów skrobi, niezależnie od prędkości obrotowej ślimaka, otrzymano granulaty, które charakteryzowały się małymi wartościami aktywności wody. Analizując przebieg izoterm sorpcji pary wodnej, stwierdzono, że wszystkie rodzaje granulatu miały zbliżoną hydrofilowość.

EN

Starches originated from maize, wheat and potato were mixed sep. with glycerol (20% by mass) and then granulated with variable speed of extruder screw (60–120 rpm) at 70–120°C. Measurements of water activity of the granules were performed immediately after the granulation and after 20, 40 and 60 days long storage in tight containers. All the granules showed low values of water activity. It decreased with increasing the screw speed. The storage of granules resulted in the growth of water activity. Addnl., sorption isotherms were detd. by using BET and GAB models.

10

Wpływ poli(alkoholu winylowego) i keratyny na wybrane właściwości mechaniczne folii biodegradowalnej termoplastycznej skrobi

Chocyk D., Gładyszewski G., Gładyszewska B., Ciupak A., Mościcki L., Rejak A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 3

360-363

PL

Przeprowadzono badania wpływu ilości dodatku poli(alkoholu winylowego) (PVAL) i keratyny na moduł Younga E, maksymalne naprężenie σMAKS i maksymalne wydłużenie εMAKS folii z termoplastycznej skrobi TPS (thermoplastic starch), wytworzonych ze skrobi ziemniaczanej i glicerolu metodą wytłaczania. Wartości parametrów mechanicznych wyznaczono z krzywych naprężenie-odkształcenie otrzymanych w wyniku testów naprężeniowych przy jednoosiowym rozciąganiu. Zmiany strukturalne obserwowano za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej. Stwierdzono, że wartości modułu Younga oraz maksymalne naprężenie foli jest powiązane ze stopniem krystalizacji typu Vh folii TPS. Nie zaobserwowano związku pomiędzy stopniem krystalizacji a maksymalnym wydłużeniem. Zmiany prędkości obrotowej ślimaka ekstrudera, w którym folie były wytwarzane wpływają na właściwości mechaniczne poprzez zmiany stopnia krystalizacji, jak również poprzez zmiany właściwości fazy amorficznej.

EN

Thermoplastic starch was plasticized by addn. of glycerol (20% by mass), modified by addn. of poly(vinyl alc.) or keratin (0.5–2.0% by mass), formed as film by extrusion (screw rotation speed 50-80 rpm) and studied for Young modulus, max. stress, max. elongation and degree of crystallinity. The max. stress and Young modulus increased with increasing degree of crystallinity.

11

Wpływ poli(alkoholu winylowego) i keratyny na przebieg relaksacji naprężeń w termoplastycznej skrobi

Stropek Z., Gołacki K., Kołodziej P., Gładyszewska B., Samociuk W., Rejak A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 3

364-367

PL

Przeprowadzono testy relaksacji naprężeń w próbkach folii termoplastycznej wytworzonej ze skrobi ziemniaczanej i glicerolu z dodatkiem keratyny i/lub PVAL. Określono wpływ tych dodatków na przebiegi krzywych relaksacji naprężeń. Stwierdzono, że wzrost zawartości keratyny powoduje obniżenie położenia asymptoty krzywej relaksacji naprężeń natomiast wzrost zawartości PVAL przyczynia się do jego wzrostu. Do opisu zachowania się folii pod obciążeniem użyto pięcioparametrowego modelu Zenera. Oszacowano także wkład poszczególnych składników modelu na zachowanie się próbek podczas relaksacji naprężeń. Przeprowadzono ponadto badania wpływu wilgotności względnej powietrza na parametry lepkosprężystego modelu Zenera. Wartości trzech parametrów E0, E1 i η1 dla różnych zawartości keratyny i PVAL wykazują znaczne rozbieżności przy względnej wilgotności powietrza wynoszącej 50%. Różnice te zanikają dla względnej wilgotności powietrza równej 99%.

EN

The thermoplastic starch, glycerol and poly(vinyl alc.) or keratin films made by blowing extrusion were tested for tensile stress relaxation under varying relative humidity conditions (50–99%). The increase of keratin content resulted in a decrease of relaxation curve asymptote value, while the increase of poly(vinyl alc.) content contributed to its increase. The 5-parameter viscoelastic Zener model was used to describe the behaviour of films under loading. At the humidity of 99%, no effect of film compn. on its mech. properties was obsd.

12

Wpływ dodatku mielonej kory sosnowej na wytrzymałość termiczną skrobi termoplastycznej

Oniszczuk T., Pilawka R., Oniszczuk A.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 8

1554-1558

13

Flame retardancy of biocomposites based on thermoplastic starch

Bocz K., Szolnoki B., Władyka-Przybylak M., Bujnowicz K., Harakály G., Bodzay B., Zimonyi E., Toldy A., Marosi G.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 5

385-394

EN

The flame retardancy of fully biodegradable, natural fiber reinforced thermoplastic starch (TPS) composites was studied in this work. Thermoplastic starch of significantly reduced flammability could be prepared by using a phosphorus containing polyol for plasticizing starch. The thermal degradation of the obtained flame retarded TPS was compared to conventional glycerol-plasticized TPS using not only TGA and DSC but also LP-FTIR (Laser pyrolysis FT-IR coupled method) measurements, which allowed the identification of all the gaseous degradation products. The flame retardant TPS matrix was reinforced with chopped flax fibers and woven linen-hemp fabrics. Due to the embedding of biofibers significant increase in tensile and impact properties of TPS could be achieved, however, the flammability characteristics of the biocomposites, measured by LOI, UL-94 and cone calorimetric tests, become inferior to those of the unreinforced TPS matrix, thus the flame retardant treatment of the reinforcing natural fibers was indispensable. The thermal behaviour and flame retardancy of biofibers, investigated by TGA and cone calorimetry, showed substantial improvement as a consequence of their phosphorous surface treatment. The prepared fully biodegradable biocomposites, comprising of TPS matrix plasticized with P-polyol and P-treated biofibers, exhibit increased mechanical performance accompanied with excellent flame retardancy: pass V-0 rating in UL-94 test, reach LOI of 32 vol. %, and show with 45 % reduced pkHRR during combustion than the unreinforced TPS reference.

PL

Przedmiotem pracy była ocena ognioodporności całkowicie biodegradowalnych kompozytów skrobi termoplastycznej wzmacnianej naturalnymi włóknami. Termoplastyczną skrobię (TPS) o ograniczonej palności otrzymywano stosując w charakterze plastyfikatora poliol zawierający fosfor. Porównano przebieg degradacji termicznej uniepalnionej TPS z degradacją termiczną skrobi uplastycznionej konwencjonalnie przy użyciu glicerolu, stosując metody TGA, DSC oraz LP-FTIR, umożliwiające identyfikację wszystkich gazowych produktów rozkładu. Uniepalnioną matrycę skrobi termoplastycznej wzmacniano ciętymi włóknami lnu lub warstwami tkaniny lniano-konopnej. Dzięki wzmocnieniu osiągnięto znaczne zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie oraz udarności wytworzonych biokompozytów, jednak ich odporność na palenie [oceniana na podstawie indeksu tlenowego (LOI), testu UL-94 oraz za pomocą kalorymetru stożkowego] uległa znacznemu pogorszeniu w stosunku do ognioodporności niewzmacnianej skrobi termoplastycznej. Badania TGA oraz metodą kalorymetru stożkowego wykazały, że udział fosforu w zastosowanym plastyfikatorze, a także we włóknach naturalnych modyfikowanych związkami fosforu użytych jako wzmocnienie, wpływa na poprawę odporności na ogień wytworzonych biokompozytów (klasa palności V-0 w teście UL-94, indeks tlenowy 32 %, maksymalna szybkość wydzielania ciepła mniejsza o 45 % niż w przypadku niewzmacnianej TPS), a jednocześnie pozwala na zachowanie ich korzystnej wytrzymałości mechanicznej.

14

Wytłaczanie plastyfikowanej skrobi za pomocą wytłaczarki dwuślimakowej

Bajer K., Stasiek A., Bogucki M., Bajer D.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 4

265-271

PL

W pracy określono wpływ zawartości plastyfikatorów oraz szybkości obrotowej ślimaków wytłaczarki na parametry wytłaczania i wybrane właściwości skrobi termoplastycznej. Badania wykonano zgodnie z założonym planem badawczym wieloczynnikowym cząstkowym typu 2III(3-1). Na podstawie przeprowadzonych analiz wyznaczono modele regresji wyrażające relacje między czynnikami badanymi (udziałem wagowym wody, udziałem wagowym gliceryny, szybkością obrotową ślimaków wytłaczarki) a momentem obrotowym wałów ślimaków, ciśnieniem tworzywa w głowicy wytaczarskiej oraz jednostkową energią mechaniczną. Ocenie poddano także stopień krystaliczności oraz temperaturę zeszklenia skrobi termoplastycznej.

EN

The influence of plasticisers content and screw rotating speed on extrusion parameters and selected properties of thermoplastic starch have been determined in this work. The investigation has been carried on in accordance with the 2III(3-1) fractional factorial design. According to this plan the effect of three variables: the content of water and glycerin, rotation speed of the extruder screw on screw torque, the pressure of polymer in extruder head, the specific mechanical energy and the degree of crystallinity of thermoplastic starch and its glass transition temperature have been revealed.

15

Pilot study of the influence of thermoplastic starch based polymer packaging material on the growth of diatom population in sea water environment

Guzman A.M., Janik H. Z., Mastalerz M., Kosakowska A.M.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2011

|

Vol. 13, nr 2

57-61

EN

Novel polymeric packaging materials susceptible to environmentally friendly decomposition appeared on the global market. The paper is devoted to an investigation of the impact of degradable polymer packaging on marine life. The chosen polymer was a commercial packaging based on thermoplastic starch (TPS over 85%). The microorganism chosen was Phaeodactylum tricornutum diatom (identified in many aquatic reservoirs, with a tendency to flow with seawater plankton in places of great saline oscillation). The packaging material was incubated both in natural seawater and in the presence of diatom population. The chlorophyll a content was determined as the criterion of diatom growth in the presence of tested polymers. The polymer surface and the colour changes in the diatom culture were recorded photographically. The presence of polymeric samples significantly changed the kinetic of diatom growth in seawater during incubation affecting its biological balance. During the experiment in seawater, diatom adhered to polymer surfaces and the polymer stimulated their growth.

16

Termoplastyczna skrobia modyfikowana montmorylonitem i odpadową pianką poliuretanową

Spychaj T., Kowalczyk K., Krala G.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 10

765-772

PL

Metodą współbieżnego dwuślimakowego wytłaczania mieszaniny termoplastycznej skrobi (TPS) (plastyfikowanej glicerolem (G) albo mieszaniną formamidu i mocznika (F+M)], [TPS(G) i TPS(F+M)] lub TPS modyfikowanej montmorylonitami (MMT) [sodowym (MMT-Na) bądź organofilizowanymi (NanoBent ZS1 lub NanoBent ZS3)]} - z dodatkiem lub bez - sproszkowanej, odpadowej pianki poliuretanowej (PUR) otrzymano materiały polimerowe. Poddano je następnie badaniom metodą dyfrakcji rentgenowskiej, a także ocenie właściwości mechanicznych przy rozciąganiu i zginaniu. Stwierdzono, że dwuskładnikowy polarny plastyfikator (F+M) pozwala na uzyskanie materiałów o większej elastyczności i wydłużeniu przy zerwaniu oraz mniejszej wytrzymałości na rozciąganie i zginanie niż przy użyciu glicerolu. Zastosowane glinokrzemianowe nanonapełniacze wykazują mieszane, tj. interkalacyjno-eksfoliacyjne rozproszenie w osnowie polisacharydowej. Dodatek 25 cz. mas. sproszkowanej pianki PUR/100 cz. mas. skrobi do mieszanin TPS(F+M)/MMT powoduje kilkukrotny wzrost modułu Younga oraz znaczny spadek wydłużenia przy zerwaniu wytwarzanych materiałów w stosunku do wartości odpowiednich właściwości układu TPS(F+M).

EN

The properties of thermoplastic starch (TPS) initially plasticized either with glycerol (G) or a mixture of formamide and urea (F+M), modified with sodium montmorillonite (MMT-Na) or the organophilized (NanoBent ZS1 or ZS3) and their mixtures with or without waste polyure-thane foam powder have been determined and presented (Tables 3 and 4). The obtained mixtures were investigated with X-Ray diffraction (Figs. 1-3,5) and the mechanical properties (tensile and flexural strength) also evaluated (Tables 1,2,5 and 6). The studies confirmed that the application of the two-component polar plasticizer (F+M) leads to the mixtures with higher elasticity and elongation at break and also lower tensile and flexural strengths than those plasticized with glycerol. It was found that the addition of the layered aluminosilicate nanofillers also led to a mixed intercalated/exfoliated dispersion in the polysaccharide matrix. In the case of the application of a 25 parts per weight of the powdered polyurethane foam/100 parts per weight of starch ratio in the TPS(F+M)/MMT/PUR mixture, an increase of several times in the Youn's modulus and a pronounced decrease in elongation at break for these materials is achieved as compared to those obtained for the TPS(F+M) system.

17

Biodegradowalne materiały polimerowe

Rajkiewicz M., Mikołajska A.

Przemysł Chemiczny

|

2009

|

T. 88, nr 1

61-66

18

Degradacja materiałów polimerowych pochodzenia naturalnego w środowisku wody morskiej

Rutkowska M., Heimowska A.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 11-12

854-864

PL

Przedstawione badania obejmowały degradację środowiskową materiałów polimerowych (skrobi termoplastycznej, celulozy modyfikowanej oraz dwóch typów kompozytów skrobiowo-celulozowych) w Morzu Bałtyckim przy Nabrzeżu Norweskim w Gdyni. Degradację prowadzono również w warunkach laboratoryjnych w wodzie morskiej z dodatkiem eliminującego działanie mikroorganizmów azydku sodu (NaN3), co umożliwiło ocenę udziału hydrolizy chemicznej w procesie degradacji w tym naturalnym środowisku. W toku inkubacji (trwającej od 14 do 336 dób) kontrolowano charakterystyczne parametry wody morskiej (temperaturę, pH, zawartość tlenu, chlorków i zasolenie). Postęp degradacji środowiskowej materiałów polimerowych oceniano na podstawie ubytku masy oraz zmian powierzchni i obserwowanej mikroskopowo struktury materiału polimerowego. Stwierdzono, że w naturalnym środowisku wody morskiej zachodzi degradacja badanych materiałów polimerowych, będąca wynikiem hydrolizy zarówno enzymatycznej, jak i chemicznej; objawiało się to, odpowiednio, wyraźną erozją powierzchni oraz ubytkiem masy. Próbki modyfikowanej celulozy okazały się bardziej podatne na atak mikroorganizmów bytujących w wodzie morskiej niż próbki skrobi termoplastycznej. W przypadku kompozytów wyraźniejsze zmiany masy zaobserwowano w materiale A (postać folii) niż w materiale B (postać płytek) spowodowane dużym rozwinięciem powierzchni na granicy faz w tym pierwszym. Degradacja w wodzie morskiej obydwu typów wspomnianych materiałów ma charakter enzymatyczny, przy czym najpierw rozkładowi ulega faza amorficzna, a następnie faza krystaliczna.

EN

The presented investigations covered environmental degradation of polymer materials (thermoplastic starch, modified cellulose and two types of starch-cellulose composites) in The Baltic Sea at Nordic Wharf of Gdynia harbor. Degradation process was also tested in laboratory conditions in sea water with sodium azide (NaN3, eliminating the microorganisms activity) added. These tests let evaluate the part of chemical hydrolysis in the process of degradation in natural sea environment. During samples' incubation (from 14 to 336 days) the following characteristic parameters of sea water were inspected: temperature, pH, oxygen content, chlorides' content and salinity (Table 1). The progress of environmental degradation of polymeric materials has been evaluated on the basis of weight loss (Fig. 5-7), changes of the surface (Fig. 1-4) as well as changes of the structure of the material, observed microscopically (Fig. 8-10). It was found that in the natural environment of sea water the enzymatic hydrolysis of the tested materials occurred, what was demonstrated by clear erosion of the surface and weight loss. The samples of modified cellulose were more susceptible to attacks of microorganisms living in sea water than the samples of thermoplastic starch. In case of composites more distinct weight changes were observed for material A (film form) than for B one (sheet form) because of large surface development at phase boundary. Their degradation in sea water is of enzymatic character and first the amorphous phase is degraded then the crystalline one.

19

Kompozyty polimerowe zawierające skrobię termoplastyczną

Rajkiewicz M., Mikołajska A.

Elastomery

|

2008

|

T. 12, nr 4

13-20

PL

Rezultatem narastających zagrożeń dla środowiska i zdrowia człowieka oraz problemów technicznych i ekonomicznych związanych z recyklingiem materiałowym odpadów z tworzyw polimerowych jest koncepcja zrównoważonego rozwoju, która stała się podstawą niektórych kluczowych działań Unii Europejskiej. Opracowanie materiałów podatnych na biodegradację jest aktualnym kierunkiem badań zarówno w dziedzinie tworzyw polimerowych, jak i ochrony środowiska. Coraz częściej dąży się do stopniowego zastępowania polimerów wytwarzanych z surowców petrochemicznych biopolimerami pochodzącymi ze źródeł odnawialnych. Większość produkowanych obecnie tworzyw biodegradowalnych stanowią mieszaniny naturalnych polimerów głównie ze skrobią, skrobią modyfikowaną i celulozą, poliestry wytwarzane z surowców naturalnych, a także uznawane za częściowo biodegradowalne polimery syntetyczne zawierające skrobię termoplastyczną. Zastosowanie do wytwarzania biopolimerów surowców pochodzenia naturalnego stanowi nie tylko alternatywę dla recyklingu tworzyw niedegradowalnych, ale oszczędza światowe zasoby ropy naftowej, jednocześnie umożliwiając wykorzystanie występujących w wielu rejonach świata nadwyżek niektórych produktów rolnych. Skrobię termoplastyczną (TPS) zawierającą plastyfikator (glicerynę), uzyskiwaną metodą obróbki termomechanicznej podczas wytłaczania, zastosowano do wytwarzania biodegradowalnych kompozytów z polimerami syntetycznymi i poliestrem alifatycznym (PEA). W artykule podano wyniki badań właściwości fizycznych TPS i kompozytów TPS/PEA oraz scharakteryzowano ich strukturę metodami SEM, WAXS oraz spektrofotometrii FTIR. Oznaczono odporność kompozytów skrobiowych na działanie amyloglukozydazy.

EN

The result of increasing dangers for the natural environment and human health, technical and economical problems, connected with material recycling of wastes from plastics, is an idea of balanced development, which became the key for the purpose of European Union. The study of materials which are susceptible to biodegradation is present direction of researches, both in polymers and environmental protection. More often it is aspired to gradualy replace polymers which are generation from petrochemical sources with biopolymers coming from renewable sources. Most of currently produced biodegradable plastics are composed of mixture of natural polymers containing mostly starch, modyfied starch and cellulose, polyesters made of natural sources, and also regarded as part of biodegradable synthetic polymers which contain modyfied starch. Natural sources application to produce biopolymers is not only an alternative to recycle undegradable plastics, but it is also saving global resources of crude oil, at the same time making possible using the excess of farm produces, which are founded in many regions of the world. Thermoplastic potato starch (TPS) prepared by extrusion processing in the presence of plasticizer (glycerol) was used to formation of the biodegradable compositions with synthetic polymers, such as aliphatic polyester (PEA). The TPS and TPS/PEA compositions were characterized by mechanical property measurements, scaning electron microscopy SEM, wide-angle X-ray scattering WAXS and FTIR spectrophotometry.

20

Ocena możliwości wytwarzania kompozytów na osnowie termoplastycznej skrobii modyfikowanych napełniaczami naturalnymi

Andries G., Kuciel S., Liber-Kneć A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2007

|

Nr 4

15-19