Oksiduoto krakmolo pagrindu pagaminto bioplastiko savybių tyrimas
Šmukštaitė, Gitana |
Pastaraisiais dešimtmečiais vis aktualesnė tampa klimato krizė ir plastiko taršos problema, todėl visame pasaulyje ieškoma aplinkai draugiškų alternatyvų tradiciniam plastikui. Viena perspektyviausių krypčių – krakmolo pagrindu kuriamas bioplastikas, kuris suderina biologinį skaidumą su funkcionalumu. Šio darbo tyrimo objektas – iš augalinio oksiduoto krakmolo pagaminto bioplastiko fotosenėjimas ir savybių pokyčiai, veikiant ultravioletinei spinduliuotei. Darbo tikslas – įvertinti skirtingos augalinės sudėties oksiduoto krakmolo įtaką jo pagrindu pagaminto bioplastiko plėvelių savybėms. Eksperimentas buvo suskirstytas į keturis etapus. Pirmame etape atlikta krakmolo oksidacija naudojant hidrodinaminės kavitacijos reaktorių. Buvo išmatuotas oksidacijos laipsnis, kuris didžiausias nustatytas bulvių krakmolui (42,1 %), o mažiausias – manijokų (37,1 %). Pagaminti oksiduoti krakmolai naudoti bioplastikų plėvelių formavimui, pritaikius modifikuotą metodą. Antrame etape bioplastikai buvo sendinami UV spindulių kameroje skirtingą laiką (1–8 val.) ir fiksuojami jų pokyčiai. Trečiame etape atlikti tempimo bandymai, spektrofotometriniai šviesos absorbcijos matavimai, tirpumo ir vandens absorbcijos tyrimai. Ketvirtame etape atlikta gautų rezultatų analizė, palyginant skirtingų krakmolo rūšių bioplastiko plėvelių savybes. Remiantis šiais duomenimis, suformuluotos pagrįstos išvados. Gauti rezultatai parodė, kad bioplastiko savybės ir atsparumas sendinimui skirtingai pasireiškia priklausomai nuo naudojamo krakmolo rūšies. Kukurūzų krakmolas suteikė didžiausią mechaninį stabilumą, manijokų – geriausią skaidrumą ir elastingumą, o ilgalaikis UV poveikis visais atvejais mažino stiprumą ir lankstumą. Darbo rezultatai patvirtina, kad oksiduoto krakmolo pagrindu gaminami bioplastikai turi potencialo būti pritaikomi kaip tvari alternatyva tradiciniam plastikui, ypač pakuočių ar kitų trumpalaikio naudojimo produktų srityje.
recent decades, the climate crisis and the problem of plastic pollution have become increasingly relevant, so the world is looking for environmentally friendly alternatives to traditional plastic. One of the most promising directions is starch-based bioplastics, which combines biodegradability with functionality. The object of this study is photoaging and changes in properties of bioplastics made from plant-based oxidized starch under the influence of ultraviolet radiation. The aim of the study is to evaluate the influence of plant-based oxidized starch on the properties of bioplastic films made from it. The experiment was divided into four stages. In the first stage, starch oxidation was performed using a hydrodynamic cavitation reactor. The degree of oxidation was measured, the highest of which was determined for potato starch (42.1%), and the lowest for cassava (37.1%). The produced oxidized starches were used to form bioplastic films, applying the modified method. In the second stage, bioplastics were sent to a UV chamber for different times (1–8 hours) and their changes were recorded. In the third stage, tensile tests, spectrophotometric transparency measurements, solubility and water absorption studies were performed. In the fourth stage, the obtained results were analyzed, comparing the properties of bioplastic films made from different starch types. Based on these data, reasonable conclusions were formulated. The results obtained show that the properties of bioplastics and the type of starch used to obtain good resistance to shipping are determined by the type of starch. Corn starch provides the greatest mechanical stability, cassava starch - transparency and elasticity, long-term UV exposure in all cases reduced strength and flexibility. The results of the work confirm that bioplastics based on oxidized starch have the potential to be applied as a sustainable alternative to traditional plastics, especially in the field of packaging or other short-term use products.