Thermoplastic starch blown films with improved mechanical and barrier properties



Download 5,28 Mb.
Pdf ko'rish
bet4/13
Sana24.01.2022
Hajmi5,28 Mb.
#407458
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
Bog'liq
S014181302101686X

Moisture content

(

%



) =

(

W

0



W



1

W

0

)



×

100


(1)  

2.3.3. Water contact angle measurement 

The water contact angle of the samples was measured using an OCA 

15EC contact angle analyzer (DataPhysics Instruments GmbH, Filder-

stadt, Germany) with  SCA 20  software for  data acquisition.  Distilled 

water (3 

μ

L) was dropped on the film surface (3 cm 



×

3 cm) prior to 

measurement for 200 s. 

2.3.4. Fourier transform infrared spectroscopy 

The Fourier transform infrared (FTIR) spectra were recorded in an 

attenuated total reflectance (ATR) mode using a Bruker Tensor 27 FT-IR 

spectrometer (Bruker, Germany) at a wavenumber range from 500 cm



to 4000 cm



with 32 accumulated scans and a resolution of 4 cm



1

. The 



temperature-dependent FTIR spectroscopic studies were carried out at 

temperatures ranging from 30 

C to 170 



C. 


2.3.5. X-ray diffraction analysis 

X-ray diffraction (XRD) patterns were analyzed at a diffraction angle 

(2

θ

) range from 5



to 40


with a scan rate of 0.02

/s, using a JEOL JDX- 



3530 X-ray diffractometer (JEOL, Japan). 

2.3.6. Tensile test 

Tensile  properties  were  tested  according  to  ASTM  D882

12.  To 


reduce the effect of shrinkage, the films were first stored at 25 

±



C, 52 


±

2%RH  for  two  weeks,  before  being  cut  into  rectangular-shaped 

specimens with a dimension of 3 cm 

×

10 cm. The thickness of each 



specimen was measured from five points, one at the center and four at 

the perimeter, using an ID-C112BS micrometer (Mitutoyo, Japan) with 

an accuracy of 

±

0.0001 mm. The specimens were again conditioned at 



25 

±



C, 52 


±

2%RH for two days prior to testing. Tensile testing was 

performed with an initial grip distance of 100 mm and a crosshead speed 

of 50 mm/min using a 5965 universal testing machine (Instron, USA). 

Four specimens were tested for each sample. Tensile strength (MPa), 

Young's modulus (MPa), and elongation at break (%) were evaluated 

from the stress-strain curves as mean 

±

SD (



=

4). 



2.3.7. Impact test 

The pendulum impact resistance of the films was evaluated accord-

ing to ASTM D3420. Square-shaped specimens (10 cm 

×

10 cm) with a 



double-wall film thickness in the range of 150

300 



μ

m of each sample 

were prepared and conditioned at 25 

±



C, 52 


±

2%RH for two days. 

The test was performed with an impact head size of 19 mm in diameter 

and pendulum energy of 1 J using a FIT-01 Pendulum Impact Tester 

(Labthink  International,  Inc.,  Medford,  USA).  Three  specimens  were 

tested for each sample. The energy required to fracture the specimen 

(impact  energy)  is  measured  and  then  used  to  calculate  the  impact 

strength. 



2.3.8. Dynamic mechanical thermal analysis 

Dynamic mechanical thermal properties were measured in a tension 

mode  using  an  EPLEXOR  DMA  (GABO  Qualimeter,  Germany).  The 

measurement was carried out at a temperature range from 

80 


C to 


55 

C with a heating rate of 3 



C/min, a constant frequency of 1.5 Hz, a 

static load of 0.5 N, and a dynamic load of 0.15 N. The T

of starch was 



reported. 

2.3.9. Scanning electron microscopy 

The morphological characteristics at tensile fracture surfaces of the 

samples  were  observed  using  an  FEI  Quanta  450  scanning  electron 

K.M. Dang and R. Yoksan                                                                                                                                                                                                                    



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

292


microscope (SEM) (FEI, Oregon, USA) at an accelerating voltage of 12.5 

kV. The samples were placed on a stub using a two-sided carbon tape 

and coated with a thin layer of gold on the tensile fracture surfaces prior 

to SEM observation. 



2.3.10. Determination of water vapor transmission rate 

Water vapor transmission rate (WVTR) was determined according to 

ASTM E96. A circle-shaped film with a diameter of 7.5 cm was first dried 

in a hot air oven at 45 

C for 12 h and then mounted using a paraffin wax 



on the open mouth of a test cup, with an inner diameter of 6.3 cm, filled 

with dried desiccant (20 mL). The initial weight of the sample assem-

blies was recorded before they were placed in an incubator at 25 

C, 50% 



RH. The weight of the sample assemblies was recorded periodically until 

it was constant. Three specimens were tested for each sample. WVTR 

was determined as a slope of the linear portion of a plot of weight gained 

versus time (g/s) divided by the sample permeation area (m

2

). Steady 



state over time (slope) yielded a regression coefficient of 0.99 or greater. 

The water vapor permeability (WVP, g/

m.s.Pa

) was calculated using Eq. 



(2)

WVP



=

WVTR


×

L



P

(2)  


where L is the mean film thickness (m), and 

Δ

P is the partial water vapor 



pressure difference between the two sides of the film (Pa). The results 

were recorded as mean 

±

SD. 


2.3.11. Determination of oxygen transmission rate 

Oxygen transmission rate (OTR, mol/m

2

.s) was determined under 



ASTM D3985 using a model 8000 Oxygen Permeation Analyzer (Illinois 

Instruments, Inc., Johnsburg IL, USA). Each sample was cut into a circle 

with a diameter of 14 cm. Three specimens were tested for each sample. 

Oxygen permeability (OP, mol/

m.s.Pa

) was calculated using Eq. 



(3)

OP



=

OTR


×

L



P

(3)  


where L is the mean thickness (m) and 

Δ

P is the oxygen partial pressure 



difference between two sides of the film (Pa). 


Download 5,28 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish