सभी स्टार्च प्लास्टिक
ऑल-स्टार्च प्लास्टिक मुख्य रूप से थर्मोप्लास्टिक स्टार्च को संदर्भित करता है। थर्माप्लास्टिक स्टार्च 20 वीं शताब्दी के अंत में अंतर्राष्ट्रीय अपमानजनक सामग्रियों के क्षेत्र में प्रस्तावित सभी-स्टार्च की अवधारणा के आधार पर विकसित किया गया था। ऑल-स्टार्च प्लास्टिक में, पारंपरिक पेट्रोलियम-आधारित प्लास्टिक नहीं जोड़े जाते हैं, स्टार्च मुख्य सामग्री है, स्टार्च सामग्री अधिक है, और अन्य जोड़े गए घटकों को नीचा दिखाया जा सकता है।
विषय - सूची
1। परिचय
2 शिल्प
परिचय
थर्माप्लास्टिक स्टार्च को जीजी के रूप में भी जाना जाता है; स्टार्च संरचना को थर्मोप्लास्टिक बनाने के लिए एक निश्चित विधि द्वारा अव्यवस्थित किया जाता है। स्टार्च अणु एक पॉलीसैकराइड आणविक संरचना है और इसमें बड़ी संख्या में हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं। इंटरमॉलिक्युलर और इंट्रामोल्युलर हाइड्रोजन बॉन्ड के कारण, इसका पिघलने का तापमान अधिक होता है, और इसके अपघटन का तापमान इसके पिघलने के तापमान से कम होता है। इसलिए, थर्मल प्रसंस्करण के दौरान, स्टार्च अणु पिघलने के बिना पहले विघटित होते हैं। पारंपरिक प्लास्टिक मशीनिंग तरीके ज्यादातर गर्म प्रसंस्करण मोल्डिंग का उपयोग करते हैं, इसलिए स्टार्च-आधारित ऑल-स्टार्च प्लास्टिक को थर्मोप्लास्टिक गुणों के लिए प्राकृतिक स्टार्च की आवश्यकता होती है। स्टार्च अणु की आंतरिक क्रिस्टल संरचना को बदलकर यह थर्माप्लास्टिकता प्राप्त की जा सकती है। यह इंट्रामोलॉजिकल और इंटरमॉलिक्युलर हाइड्रोजन बॉन्ड को तोड़ता है, और स्टार्च अणु के दोहरे पेचदार क्रिस्टल संरचना को बाधित करता है। यह स्टार्च के पिघलने के तापमान को कम करेगा और इसे थर्माप्लास्टिक बना देगा।
शिल्प कौशल
थर्माप्लास्टिक स्टार्च की तैयारी की प्रक्रिया ज्यादातर एक्सट्रूज़न, इंजेक्शन और मोल्डिंग आदि का उपयोग करती है। आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला प्लास्टिसाइज़र पानी, ग्लिसरीन और इतने पर होता है। नीदरलैंड के यूट्रेच विश्वविद्यालय के वान सोएस्ट ने थर्माप्लास्टिक स्टार्च के यांत्रिक गुणों का अध्ययन करने के लिए एक प्लास्टिसाइज़र के रूप में पानी का उपयोग किया। जोड़ा गया पानी की मात्रा 5% से 15% के बीच होनी चाहिए। 5% से नीचे, सामग्री बहुत भंगुर है और बाहर नहीं किया जा सकता है। माप के अनुसार, जब अतिरिक्त मात्रा लगभग 15% होती है, तो सामग्री नरम हो जाती है और इसे बनाना अधिक कठिन होता है। जब पानी की सामग्री 5% और 7% के बीच होती है, तो सामग्री का प्रदर्शन भंगुर सामग्री के समान होता है, और कोई उपज बिंदु नहीं देखा जाता है। मैनचेस्टर विश्वविद्यालय, स्टेप्टो एट अल। आलू स्टार्च को संशोधित करने और इसके यांत्रिक गुणों का विश्लेषण करने के लिए एक प्लास्टिसाइज़र के रूप में पानी का इस्तेमाल किया। उनके प्लास्टिसाइज़र को 9.5%, 10.8%, और 13.5% के तीन स्तरों पर जोड़ा गया। तनाव-तनाव वक्र का विश्लेषण करके, यह देखा जा सकता है कि नमूने का प्रारंभिक मापांक एचडीपीई और पीपी के करीब है, जो 1.5 एमपीए है; नमूने की उपज शक्ति प्लास्टिसाइज़र सामग्री के विपरीत आनुपातिक है, और नमूने की उपज की ताकत 68 एन है जब इसमें 9.5% पानी / मिमी 2 होता है, जब पानी की मात्रा 13.5% तक बढ़ जाती है, तो इसकी उपज ताकत 42 एन / तक गिर जाती है मिमी 2। नीदरलैंड में यूनिवर्सिटी ऑफ ग्रोनिंगन के रॉबर्ट ने विभिन्न प्रकार के स्टार्च का विश्लेषण करने के लिए ग्लिसरीन के रूप में ग्लिसरीन का उपयोग किया। स्टार्च के ग्लास संक्रमण तापमान (टीजी) का भी नमूना के यांत्रिक गुणों पर प्रभाव पड़ता है। जब Tg कम होता है, तो तन्य शक्ति, मापांक, टूटने पर बढ़ाव, और प्रयोग की प्रभाव शक्ति में वृद्धि होती है, जबकि उच्च अमाइलोज़ सामग्री वाले स्टार्च में अपेक्षाकृत कम Tg होता है। इसलिए, स्टार्च में अमाइलोज की मात्रा अधिक होती है, स्टार्च उत्पाद को नरम करता है। रोबर्ट प्रयोग के अनुसार, 25% प्लास्टिसाइज़र के साथ मोमी मकई की तन्यता ताकत 10 एमपीए के करीब है, और ब्रेक पर बढ़ाव 110% है, जो चयनित स्टार्च के बीच सबसे अच्छा व्यापक प्रदर्शन है। पेकिंग विश्वविद्यालय और जापान इंस्टीट्यूट ऑफ एटॉमिक एनर्जी के योस्बी ने इलेक्ट्रॉन बीम विकिरण के तहत प्लास्टिसाइज़र के रूप में ग्लिसरीन और पॉलीइथाइलीन ग्लाइकोल के साथ स्टार्च-आधारित प्लास्टिक का अध्ययन किया। एक स्टार्च-आधारित फिल्म को सफलतापूर्वक तैयार किया गया था, और यह पाया गया कि विकिरण एक पूर्ण नेटवर्क संरचना बनाने और फिल्म के तन्य गुणों को बढ़ाने के लिए विभिन्न घटक अणुओं की रासायनिक प्रतिक्रियाओं का कारण बन सकता है।
उपरोक्त शोध से, यह देखा जा सकता है कि थर्मोप्लास्टिक स्टार्च प्राप्त करने के लिए स्टार्च को संशोधित किया जा सकता है, और प्रसंस्करण विधि और प्लास्टिसाइज़र के प्रकार को बदलकर थर्मोप्लास्टिक स्टार्च के प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है।
क्योंकि थर्माप्लास्टिक स्टार्च में खराब यांत्रिक गुणों और मजबूत जल अवशोषण के नुकसान हैं, इसलिए शोधकर्ताओं ने सामग्री के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए थर्मोप्लास्टिक स्टार्च मैट्रिक्स में एक प्रबलित एजेंट के रूप में फाइबर का उपयोग करने पर विचार करना शुरू कर दिया। प्राकृतिक फाइबर और स्टार्च में समान पॉलीसैकराइड आणविक संरचना होती है। सम्मिश्रण फाइबर और थर्माप्लास्टिक स्टार्च बेहतर सुदृढीकरण प्रभाव प्राप्त कर सकते हैं।
ब्राजील जीजी के सैन कार्लोस इंस्टीट्यूट ऑफ केमिस्ट्री, कर्व्लो एट अल। थर्मोप्लास्टिक स्टार्च के यांत्रिक गुणों को सुधारने के लिए एक मजबूत एजेंट के रूप में विशालकाय टेल फाइबर का उपयोग किया जाता है। असंबद्ध थर्मोप्लास्टिक स्टार्च की तुलना में, प्रबलित थर्माप्लास्टिक स्टार्च में तन्यता की शक्ति 100% और लोचदार मापांक 50% बढ़ गई है। और यह निष्कर्ष निकाला गया है कि फाइबर की मात्रा बढ़ने के साथ सामग्री का पानी अवशोषण कम हो जाता है।
हंगरी के बुडापेस्ट विश्वविद्यालय Gaspar एट अल। एक प्लास्टिसाइज़र के रूप में ग्लिसरीन का उपयोग करके थर्माप्लास्टिक कॉर्न स्टार्च में सेलूलोज़, हेमिकेलुलोज़ और ज़ीन मिलाया। अध्ययनों में पाया गया है कि हेमिकेलुलोज और ज़ीन-प्रबलित थर्माप्लास्टिक स्टार्च में बेहतर यांत्रिक शक्ति (10. 4 एमपी और 11. 5 एमपीए) है। ब्राजील के शोधकर्ता गुइमारेस और अन्य लोगों ने थर्माप्लास्टिक स्टार्च पर गन्ने के फाइबर और केले के फाइबर के मजबूत प्रभाव की तुलना की। यह पाया गया कि प्रबलित नमूनों के तन्यता गुणों में काफी वृद्धि हुई थी, और गन्ना फाइबर और थर्माप्लास्टिक स्टार्च की सतह आसंजन केले के फाइबर से बेहतर था।
थाईलैंड के राकबांग के रॉयल सम्राट टेक्निकल कॉलेज के प्राच्यवाराकोर्न और अन्य शोध संस्थानों ने कपास फाइबर-प्रबलित थर्माप्लास्टिक चावल स्टार्च पर एक अध्ययन किया। तुलना करके, जब कपास फाइबर या कम घनत्व पॉलीथीन की एक ही सामग्री (10%) जोड़ते हैं, तो कपास के फाइबर के साथ जोड़े गए नमूनों के यांत्रिक गुण, थर्मल स्थिरता, जल अवशोषण और बायोडिग्रेडेबिलिटी बेहतर होती है।
फ्रांस में रूवेन विश्वविद्यालय के श्रीकुमार और अन्य लोगों ने थर्माप्लास्टिक गेहूं के आटे पर एक प्रकार का पौधा फाइबर के प्रभाव का अध्ययन किया और पाया कि सिसल फाइबर थर्मोप्लास्टिक गेहूं के आटे के तन्य गुणों को बढ़ा सकते हैं, लेकिन इसकी तरलता कम हो जाएगी।
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