A keményítő és annak lágyítása (1 rész: Alkalmazott alapanyagok)

A termoplasztikus keményítő alapú biokompozitok vizsgálatának első lépéseként, hallgatóimmal, a megfelelő alapanyagok kiválasztásáról és beszerzéséről kellett gondoskodnunk. A kiválasztás során a szakirodalmat hívtuk segítségül és az eddig használt anyagokat és a velük elért eredményeket tekintettük át. Az irodalomkutatás alapján a következő anyagokat választottuk ki és szereztük be:

Mátrixanyag:

• Élelmiszer ipari keményítő, fehér por formában

Lágyító anyagok:

• Desztillált víz (ionmentes tiszta víz, minimális ásvány anyagokkal)
• Glicerin (cukoralkoholok közé tartozó szerves vegyület, olvadáspontja ~18°C)

1.ábra Glicerin képlete [Forrás: Internet]

• Szorbitol (élelmiszer iparban felhasznált cukoralkohol, glükózból állítják elő, olvadáspontja: ~95°C)

2.ábra Szorbitol képlete [Forrás:internet]

Erősítőanyagok:

• JRS GmbH/Arbocel B600 (mikro-cellulóz por, átlagos szálhossz: 60 µm)
• JRS GmbH/Arbocel MF-40 (nano-kristályos ultrafinom, fehér színű cellulóz vízben eloszlatva)
• JRS GmbH/Arbocel UFC100 (mikro-kristályis cellulóz por, átlagos szálhossz: 8 µm)

3.ábra Arbocel B600-as mikro-cellulóz erősítőanyag TPS mátrixban (pásztázóelektron mikroszkóppal készített 1000x-es nagyítású felvétel [Forrás: saját felvétel]

Töltőanyag:

• Természetes Na-bentonit, felületkezelés nélkül (agyagásvány, amely térfogatának többszörösének megfelelő vizet képes megkötni és leggyakrabban fúróiszapként alkalmazzák) 

A termoplasztikus keményítő előállítására töltésére és/vagy erősítésére vonatkozó kísérletek megkezdése előtt fontos volt a megfelelő kiindulási, előkészítési paraméterek meghatározása, úgy mint szárítás, kondicionálás. Termogravimetriás (TGA, tömegváltozás) méréseink rámutattak arra, hogy a keményítő  és a cellulóz jelentős nedvességtartalmat tud megkötni, amely laborkörülmények között tartott keményítő esetén ~10 m%., míg cellulóz esetén több mint 4 m%. A termoplasztikus keményítő és kompozitjaik reprodukálása érdekében kondicionálás alkalmaztunk és ezt követően kezdtünk neki a receptúra fejlesztésnek...