Thermoplastic starch blown films with improved mechanical and barrier properties

---

International Journal of Biological Macromolecules 188 (2021) 290–299

Available online 8 August 2021

0141-8130/© 2021 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermoplastic starch blown films with improved mechanical and 

barrier properties 

Khanh Minh Dang

a

, Rangrong Yoksan

a

,

b

,

* 

a

Department of Packaging and Materials Technology, Faculty of Agro-Industry, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand 

b

Center for Advanced Studies for Agriculture and Food, Kasetsart University Institute for Advanced Studies, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand   

A R T I C L E  I N F O    

Keywords: 

Thermoplastic starch 

Blown film extrusion 

Polyol plasticizer 

A B S T R A C T    

The development and production of thermoplastic starch (TPS) films based on blown film extrusion have been 

spurred by increasing interest in renewable resources and an alternative solution to meet industrial-scale de-

mand. The chemical structure of the plasticizer and its proportion have a significant effect on the mechanical and 

barrier properties of TPS films. Therefore, this research aims to evaluate the influence of plasticizer type and 

content on the performance of TPS blown films. TPS films were prepared by mixing cassava starch with three 

types of plasticizer, i.e. glycerol, glycerol/xylitol, and glycerol/sorbitol with a weight ratio of 1:1. The quantity of 

plasticizer varied among 38, 40, and 42 parts per hundred parts of starch. Although TPS films plasticized with the 

small-sized plasticizer glycerol were easily processed and extensible, the surface stickiness leading to single-wall 

films, low tensile strength, and poor water vapor barrier properties would limit their use. By replacing glycerol 

with larger-sized plasticizers such as xylitol or sorbitol, the films exhibited reduced stickiness and separable 

double walls and showed improved tensile strength, stiffness, and water vapor and oxygen barrier properties. The 

obtained TPS blown films offer potential applications as edible films for food and pharmaceutical products.