Skrobia termoplastyczna jako materiał opakowaniowy
Leon P.B.M. Janssen
University of Groningen, the NetherlandsLeszek Mościcki
Agricultural University of Lublin, PolandAbstrakt
Próby ograniczenia emisji CO2 i zwiększenia zastosowania nowych materiałów stwarza okazję dla współzależności pomiędzy inżynierią chemiczną a inżynierią rolniczą. Jednym z efektów jej współdziałania jest skrobia termoplastyczna, która może częściowo zastąpić tworzywa syntetyczne, m.in. w opakowalnictwie. Na początku z mieszanki skrobi i plastyfikatora produkowany jest półprodukt technik ekstruzji. Tak uzyskany materiał może by zastosowany w innych procesach polimerowych, jak wytłaczanie folii czy wtrysk wysokociśnieniowy. Przy zachowaniu odpowiedniego stopnia skleikowania skrobi i wilgotności można wyprodukować folię o grubości ok. 200 µm. W procesie wtrysku wysokociśnieniowego stabilność kształtu produktu można uzyskać przy zachowaniu odpowiednich temperatur procesu oraz wilgotności. Uzyskane produkty mogą osiągnąć wytrzymałość porównywalną z komercyjnymi opakowaniami plastikowymi, np. z polistyrenu.
Nadal istotnym problemem jest wrażliwość materiału na wilgotność powietrza, zarówno krótkookresowa podczas produkcji, jak i długookresowa podczas stosowania. Problem ten rośnie wraz ze wzrostem stosunku powierzchni do objętości gotowego wyrobu, jak na przykład folii. Technologie powlekania materiału lub dodawania środków natłuszczających musi by jeszcze zbadana przed wprowadzeniem do użytku. Z ekonomicznego punktu widzenia oczekiwać można, że koszt dodatkowego procesu ekstruzji podczas wytwarzania półproduktu (granulatu) może być z łatwocią zminimalizowany przez różnicę
pomiędzy ceną skrobi a opakowaniowym tworzywem sztucznym, jak polietylen, polipropylen lub polistyren.
Słowa kluczowe:
skrobia termoplastyczna, ekstruzja, wytłaczanie, wtrysk wysokociśnieniowyBibliografia
Burgt van der M.C., Woude van der M.E., Janssen L.P.B.M., 1996. The influence of plastisizer on extruded thermoplastic starch. J. Vinyl Add. Techn. 2, 170–174.
de Graaf R. A., Karman A. P., Janssen L.P.B.M., 2003. Material properties and glass transition temperatures of differential thermoplastic starches after extrusion processing. Starch. 55, 80–86.
Janssen L.P.B.M., de Graaf R.A., 1997. Starch for packaging: a starch-styrene co-polymer. [in:] Ch 11 in Starch 96, Eds: H. van Doren and N. van Swaay: Zestec/Carbohydrate Research Foundation. the Hague. 113–122.
Janssen L.P.B.M., Mościcki L., Mitrus M., Oniszczuk T., 2003. Biodegradable products from thermoplastic starches. 4th European Congress of Chemical Engineering, Topic 12 & 13 Abstracts, Granada, Spain.
Leszczyński, W. 1999. Biodegradowalne tworzywa opakowaniowe. Biotechnologia. 2 (45), 50–64.
Leszczyński, W. 2001. Materiały opakowaniowe z polimerów biodegradowalnych. Przemysł Spożywczy 8, 81–84.
Mitrus M., Mościcki L., Janssen L.P.B.M., 2003. Dynamic thermo mechanical analysis of thermoplastic starchy materials. 4th European Congress of Chemical Engineering, Topic 3 Abstracts, Granada, Spain.
Mitrus M., 2004. Wpływ obróbki barotermicznej na zmiany właściwości fizycznych biodegradowalnych biopolimerów skrobiowych. Rozpr. doktorska. AR Lublin.
University of Groningen, the Netherlands
Agricultural University of Lublin, Poland
Licencja
Artykuły są udostępniane na zasadach CC BY-NC-ND 4.0 – uznanie autorstwa, użycie niekomercyjne, bez utworów zależnych.
Przysłanie artykułu do redakcji oznacza, że nie był on opublikowany wcześniej, nie jest rozpatrywany do publikacji w innych wydawnictwach.
Autor podpisuje oświadczenie o oryginalności dzieła i wkładzie poszczególnych osób.
