Thermoplastic starch blown films with improved mechanical and barrier properties



Download 5,28 Mb.
Pdf ko'rish
bet9/13
Sana24.01.2022
Hajmi5,28 Mb.
#407458
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13
Bog'liq
S014181302101686X

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

296


worth noting that the tensile fracture surfaces of all TPS films became 

more homogeneous with increased plasticizer content, confirming the 

greater plasticizing effect. 

The thickness of all TPS films obtained after blown film extrusion 

was rather consistent; however, upon storage, the thickness of G films 

significantly increased and became greater than that of GX and GS films. 

In addition, the thickness of TPS films was inversely proportional to the 

incorporated plasticizer content. These results suggest that the greater 

the plasticizing effect, the thicker the film after storage, most likely due 

to the larger swelling resulting from higher water/moisture absorption 

[28]

, enhanced molecular mobility 



[29]

, and greater relaxation to in-

crease the entropy of starch polymer chains. SEM images of the samples 

after tensile testing and storage under the same conditions of 25 

C and 


52%RH also support the above results. 

Fig. 5 


shows that the thickness of 

TPS film tended to increase with increasing plasticizer content and with 

decreasing  the molecular  size  of the  plasticizer. A similar result was 

reported by Al-Hassan and Norziah 

[30]

, who found that sago starch/ 



fish gelatin films (with a ratio of 2:1) plasticized with glycerol were 

softer and more easily shrank than the films plasticized with sorbitol 

when stored in the lab environment, even for short time. 

3.9. Water vapor and oxygen barrier properties 

Fig.  6 


shows  the  water  vapor  permeability  (WVP)  and  oxygen 

permeability  (OP)  of  TPS  films.  Those  plasticized  with  glycerol  had 

higher WVP (3.88

5.59 



×

10



12 

g/m.s.Pa) than the films plasticized 

with mixed plasticizers of glycerol/xylitol (1.10

2.02 



×

10



12 

g/m.s.Pa) 

and  glycerol/sorbitol  (1.14

1.17 



×

10



12 

g/m.s.Pa)  (

Fig.  6

A).  The 

poorer water vapor barrier property of G than that of GX and GS was 

most likely due to the greater hydrophilic nature of glycerol, leading to 

increased adsorption of water molecules throughout the film network 

[31]


. In addition, the water diffusion rate through the film matrices of G 

was also higher than that of the other two TPS groups as T

of the cor-



responding G was significantly lower (

Table 2


). Moreover, if the same 

mass  loading  of  plasticizer  is  considered,  films  containing  lower- 

molecular-weight  plasticizer  possess  a  greater  molar  content  of  such 

plasticizer 

[32]

. Consequently, many OH groups of the small-molecular- 



sized glycerol readily formed hydrogen  bonds with  water  molecules, 

resulting in increased water holding capacity of the film matrix. On the 

other hand, partially replacing glycerol with xylitol or sorbitol signifi-

cantly reduced WVP (

Fig. 6

Ad-h), or in other words, improved the water 



vapor  barrier  property  of  the  TPS  film,  corresponding  to  the  lower 

moisture  content  (less  than  10%)  and  the  increased  T

(

Table  2



). 

Although glycerol was present in the GX and GS films, xylitol and sor-

bitol had a greater influence on film structure and performance. 

WVP of the TPS films tended to increase with increasing plasticizer 

content, particularly at a high loading of 42 phs. The poorer water vapor 

barrier property of the TPS films as a function of plasticizer content was 

associated  with  the  looser  film  matrix,  or  enhanced  mobility  of  the 

polymer  chains,  due  to  the  plasticizing  effect,  resulting  in  increased 

water absorption and diffusion. In addition, at a very high concentration 

of  plasticizer,  the  plasticizer-plasticizer  interactions  became  more 

outstanding than the plasticizer-starch interactions 

[9]


; as a result, the 

number of free hydroxyl groups of starch available for interacting with 

water increased. Water molecules can also act as a plasticizer to increase 

free volume, allowing water vapor to pass through the films. This effect 

was predominant for the small-molecular-sized plasticizer. 

The effect of plasticizer on OP of TPS films is presented in 

Fig. 6

B. G 


Fig. 4.

(A) Tensile strength, (B) Young's modulus, (C) elongation at break, and (D) impact strength of different TPS blown films as mentioned in 

Section 2.2

: (a) G38, 

(b) G40, (c) G42, (d) GX38, (e) GX40, (f) GX42, (g) GS40, and (h) GS42. 

K.M. Dang and R. Yoksan                                                                                                                                                                                                                    




Download 5,28 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   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