Skrobia jako składnik mieszanek gumowych. Część III. Jodowanie i obróbka enzymatyczna skrobi ziemniaczanej

• Autorzy: Bieliński, D.M. , Głąb, P. , Pyskło, L. , Dul, J.

Warianty tytułu

EN

Starch as an ingredient of rubber compounds. Part. III. Iodination and enzymatic treatment of potato starch

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podjęto próby modyfikacji skrobi ziemniaczanej przez jodowanie na powierzchni i w wodnym roztworze oraz poddano ją obróbce enzymatycznej (endo-amylaza). Zbadano budowę, energię powierzchni oraz wielkość i morfologię cząstek produktów modyfikacji, wykorzystując do tego celu spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR), inwersyjną chromatografię gazową (IGC) oraz mikroskopię stereoskopową z analizą obrazu. Stwierdzono znaczne zmiany charakteru energetycznego powierzchni i struktury warstwy wierzchniej skrobi poddanej jodowaniu. W przypadku obróbki enzymatycznej zanotowano pewien nieznaczny wzrost udziału wody w warstwie wierzchniej skrobi. Zaproponowane metody modyfikacji bardzo wyraźnie obniżały stopień aglomeracji cząstek skrobi ziemniaczanej. Skrobia ziemniaczana poddana modyfikacji mieszała się znacznie łatwiej z NBR niż skrobia natywna. Modyfikacja wpływała jednak w niewielkim stopniu na przyrost momentu wulkametrycznego i właściwości mechaniczne gumy napełnionej z dodatkiem skrobi. W przypadku NBR napełnionego sadzą z dodatkiem skrobi poddanej obróbce enzymatycznej, zaobserwowano nawet pewne pogorszenie właściwości mechanicznych gumy. Stwierdzono wpływ dodatku modyfikowanej skrobi ziemniaczanej na tarcie gumy napełnionej sadzą lub krzemionką po stali, badane w warunkach pracy zarówno "na sucho", jak i "na mokro" - przy smarowaniu wodą. Ogólnie skutkuje on obniżeniem współczynnika tarcia napełnionego kauczuku, które przejawia się najsilniej w przypadku użycia skrobi poddanej jodowaniu na powierzchni. Nie potwierdzono efektu antypoślizgowego, który miałby być konsekwencją wzrostu histerezy gumy w następstwie pęcznienia skrobi w wodzie.

EN

Attempts to modify potato starch by iodination on the surface or in solution, as well as enzymatic treatment (endo-amylase) have been undertaken. Composition, the surface energy, dimensions and morphology of starch particles were determined by a Fourier-transformed infrared spectroscopy (FTIR), inverse gas chromatography (IGC) and stereoscopic microscopy with picture analysis. Significant changes of energetic character of the surface and structure of the surface layer of starch subjected to iodination were detected. In the case of enzymatic treatment of potato starch some, not very high uptake of water was found. Proposed methods of modification reduce significantly degree of starch particles agglomeration. Modified potato starch exhibits better dispersability in NBR than the native one. However, modifications practically do not effect an increase of vulcametric modulus and mechanical properties of a filled rubber with addition of starch. For rubber filled with carbon black and addition of starch subjected to enzymatic treatment, some decrease of mechanical properties was even observed. Influence of a modified potato starch addition on friction of NBR filled with carbon black or silica against steel, measured under dry conditions as well as the water lubrication ones, were detected. Generally, it results in lowering of the coefficient of friction of the filled rubber, which manifests itself the strongest for the surface iodination of starch. Anti-slip effect, believed to be a consequence of an increase of the system hysteresis due to swelling of starch in water, has this time not been confirmed.

Słowa kluczowe

PL

skrobia ziemniaczana; modyfikacja; guma; tarcie

EN

potato starch; modification; rubber; friction

• Czasopismo: Elastomery
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 9, nr 2
• Strony: 11-20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Bieliński, D.M.

• Instytut Technologii Polimerów i Barwników Politechniki Łódzkiej, Łódź

autor

Głąb, P.

• Instytut Technologii Polimerów i Barwników Politechniki Łódzkiej, Łódź

autor

Pyskło, L.

• Instytut Przemysłu Gumowego "Stomil", Piastów

autor

Dul, J.

• Instytut Przemysłu Gumowego "Stomil", Piastów

Bibliografia

• 1. Pyskło L., Dul J., Potocki K., Bieliński D., Ślusarski L., Elastomery 2004, 8 nr 1 (44), 3
• 2. Farmakopea Polska Wyd. IV, t. 2, Ministerstwo Zdrowia i Pomocy Społecznej, PWL, Warszawa 1970, s. 636
• 3. Bieliński D., Ślusarski L., 0'Neil S., Affrossman S., Pethrick R.A., J. Appl. Polym. Sci. 1997, 64, 1927
• 4. Brendle E., Papier F., J. Colloid Intern. Sci. 1997, 194, 217
• 5. Zaborski M., Lipińska M., Kosmalska A., Ślusarski L., Chem. Anal. 1999, 44, 505
• 6. Donnet J-B., Park S-J., Carbon 1991, 29, 955
• 7. Smits A.L.M., Ruhnau F.C., Vliegenthart J.F.G., van Soest J.J.G., Starch/Stärke 1998, 50, 478
• 8. Szymońska J., Krok E, Tomasik P., J. Biol. Macromol. 2000, 27, 307
• 9. Bieliński D.: Budowa warstwy wierzchniej a tarcie elastomerów, Zeszyty Naukowe P.Ł. 2001, nr 882
• 10. Patent USA nr 5.672.639 z 30.09.1997 i patent europejski EP 795581Al z 17.09.1997
• 11. Tester R.F., S.J.J. Debon, Int. J. Biol. Macromol. 2000, 27, 1