पूरा स्टार्च प्लास्टिक

पूरा स्टार्च प्लास्टिक

संपूर्ण स्टार्च प्लास्टिक मुख्य रूप से थर्माप्लास्टिक स्टार्च को संदर्भित करता है। थर्मोप्लास्टिक स्टार्च को 20 वीं शताब्दी के अंत में पूरे स्टार्च की अवधारणा के आधार पर विकसित किया गया था, जिसे अंतर्राष्ट्रीय अपमानजनक सामग्रियों के क्षेत्र में प्रस्तावित किया गया था। पूरे स्टार्च प्लास्टिक में, पारंपरिक पेट्रोलियम-आधारित प्लास्टिक नहीं जोड़ा जाता है, स्टार्च मुख्य सामग्री है, स्टार्च सामग्री अधिक है, और अन्य जोड़े गए घटकों को नीचा दिखाया जा सकता है।

थर्माप्लास्टिक स्टार्च को "अनस्ट्रक्चर्ड स्टार्च" भी कहा 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। इंटरमोलेकुलर और इंट्रामोल्युलर हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण, पिघलने का तापमान अधिक होता है, और अपघटन तापमान पिघलने के तापमान से कम होता है। इसलिए, थर्मल प्रसंस्करण के दौरान, स्टार्च के अणु पिघलने के बिना विघटित हो जाते हैं। पारंपरिक प्लास्टिक यांत्रिक प्रसंस्करण विधियों में ज्यादातर थर्मोफॉर्मिंग का उपयोग किया जाता है, इसलिए स्टार्च-आधारित पूरे स्टार्च प्लास्टिक बनाने के लिए, प्राकृतिक स्टार्च को थर्मोकोस्टिक बनाया जाना चाहिए। यह थर्माप्लास्टिक स्टार्च अणु के अंदर क्रिस्टलीय संरचना को बदलकर प्राप्त किया जा सकता है। यह इंट्रा- और इंटरमॉलिक्युलर हाइड्रोजन बॉन्ड को नष्ट कर देता है और स्टार्च अणुओं के डबल हेलिक्स क्रिस्टल संरचना को बाधित करता है। यह स्टार्च के पिघलने के तापमान को कम करेगा और इसे थर्माप्लास्टिक बना देगा।

थर्माप्लास्टिक स्टार्च की तैयारी ज्यादातर एक्सट्रूज़न, इंजेक्शन, मोल्डिंग आदि का उपयोग करती है। उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिसाइज़र आम तौर पर पानी, ग्लिसरीन और जैसे होते हैं। नीदरलैंड में यूट्रेक्ट विश्वविद्यालय के वान सोएस्ट ने एक प्लास्टिसाइज़र के रूप में पानी के साथ थर्माप्लास्टिक स्टार्च के यांत्रिक गुणों का अध्ययन किया है। 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। यह निर्धारित किया जाता है कि जब सामग्री लगभग 15% होती है, तो सामग्री नरम और मुश्किल हो जाती है। जब पानी की मात्रा 5% से 7% के बीच होती है, तो सामग्री का प्रदर्शन भंगुर सामग्रियों के समान होता है, और कोई उपज बिंदु नहीं देखा जाता है। स्टेप्टो एट अल।, मैनचेस्टर विश्वविद्यालय, ब्रिटेन ने आलू स्टार्च को संशोधित करने के लिए एक प्लास्टिसाइज़र के रूप में पानी का इस्तेमाल किया और इसके यांत्रिक गुणों का विश्लेषण किया। उनके प्लास्टिसाइज़र को 9.5%, 10.8%, और 13.5% के तीन स्तरों पर जोड़ा गया। तनाव-तनाव वक्र का विश्लेषण करके, यह जाना जा सकता है कि नमूने का प्रारंभिक मापांक एचडीपीई और पीपी के करीब है, जो 1.5 एमपीए है; नमूना की उपज ताकत प्लास्टिसाइज़र सामग्री के विपरीत आनुपातिक है, और पानी की सामग्री 9.5% 68 एन / मिमी 2 है, जब पानी की सामग्री 13.5% तक बढ़ जाती है, तो नमूने की उपज ताकत, इसकी उपज ताकत 42 एन तक गिर जाती है / मिमी २। रोबर्ट एट अल। नीदरलैंड के ग्रोनिंगन विश्वविद्यालय से विभिन्न स्टार्च की एक किस्म का विश्लेषण करने के लिए ग्लिसरीन के रूप में ग्लिसरीन का उपयोग किया। स्टार्च का कांच संक्रमण तापमान (टीजी) भी नमूने के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करता है। टीजी कम है, और तन्य शक्ति, मापांक, ब्रेक पर बढ़ाव और प्रभाव की शक्ति में वृद्धि हुई है, जबकि उच्च एमाइलोज सामग्री के साथ स्टार्च में टीजी अपेक्षाकृत कम है। तो स्टार्च में अमाइलोज की मात्रा अधिक होती है, स्टार्च उत्पाद को नरम करता है। रोबर्ट के प्रयोगों के अनुसार, 25% प्लास्टिसाइज़र युक्त मोमी मकई की तन्यता ताकत 10 एमपीए के करीब है, और ब्रेक पर बढ़ाव 110% है, जो स्टार्च का सबसे अच्छा व्यापक प्रदर्शन है। जापान परमाणु ऊर्जा अनुसंधान संस्थान के पेकिंग विश्वविद्यालय और योसबी ने इलेक्ट्रॉन बीम विकिरण के लिए ग्लिसरीन और पॉलीइथाइलीन ग्लाइकोल का उपयोग करके प्लास्टिसाइज़र के रूप में प्लास्टिसाइज़र के रूप में स्टार्च-आधारित प्लास्टिक का अध्ययन किया। स्टार्च-आधारित फिल्म सफलतापूर्वक तैयार की गई थी, और यह पाया गया था कि विकिरण एक पूर्ण नेटवर्क संरचना बनाने और फिल्म के तन्यता गुणों को बढ़ाने के लिए प्रत्येक घटक अणु की रासायनिक प्रतिक्रियाओं का कारण बन सकता है।

यह उपरोक्त अध्ययनों से जाना जा सकता है कि थर्माप्लास्टिक स्टार्च प्राप्त करने के लिए स्टार्च को संशोधित किया जा सकता है, और प्रसंस्करण विधियों, प्लास्टिसाइज़र के प्रकार और अन्य साधनों 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, शोधकर्ताओं ने फाइबर को एक मजबूत एजेंट के रूप में उपयोग करने और सामग्री के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए थर्माप्लास्टिक स्टार्च मैट्रिक्स में जोड़ने पर विचार करना शुरू कर दिया है। प्राकृतिक फाइबर और स्टार्च दोनों में एक पॉलीसैकराइड आणविक संरचना है। थर्माप्लास्टिक स्टार्च के साथ सम्मिश्रण फाइबर एक बेहतर सुदृढ़ीकरण प्रभाव प्राप्त कर सकते हैं।

कर्वीलो, ब्राजील के सैन कार्लोस केमिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट आदि थर्मोप्लास्टिक स्टार्च के यांत्रिक गुणों में सुधार करने के लिए एक मजबूत एजेंट के रूप में विशालकाय टेल फाइबर का उपयोग करते हैं। अपरिवर्तित थर्माप्लास्टिक स्टार्च के साथ तुलना में, प्रबलित थर्माप्लास्टिक स्टार्च में तन्य शक्ति में 100% वृद्धि और लोचदार मापांक में 50% की वृद्धि होती है। और यह निष्कर्ष निकाला है कि फाइबर सामग्री की वृद्धि के साथ सामग्री का पानी अवशोषण कम हो जाता है।

गैसपार एट अल। हंगरी में बुडापेस्ट विश्वविद्यालय से सेल्युलोज, हेमिकेलुलोज और ज़ीन को थर्मोप्लास्टिक कॉर्न स्टार्च में ग्लिसरीन के रूप में प्लास्टिसाइज़र के रूप में इस्तेमाल किया गया। अध्ययनों में पाया गया है कि हेमिकेलुलोज और ज़ीन-प्रबलित थर्माप्लास्टिक स्टार्च की यांत्रिक शक्ति बेहतर है (10. 4 एमपी और 11. 5 एमपीए)। ब्राजील के शोधकर्ता गुइमारेस और अन्य ने थर्माप्लास्टिक स्टार्च पर गन्ने के फाइबर और केले के फाइबर के मजबूत प्रभाव की तुलना की। यह पाया गया कि मजबूत नमूनों के तन्यता गुणों में काफी वृद्धि हुई थी, और गन्ना फाइबर और थर्माप्लास्टिक स्टार्च के बीच सतह का संबंध केले के फाइबर से बेहतर था।

Prachayawarakorn और थाईलैंड के Lakabang Sangha Technical College के अन्य तकनीकी संस्थानों ने कपास फाइबर-प्रबलित थर्माप्लास्टिक चावल स्टार्च पर शोध किया है, और पाया है कि कपास के तंतुओं को जोड़ने के बाद तन्य गुण और सामग्री का जल अवशोषण कम हो जाता है। तुलना करके, जब कपास फाइबर या कम घनत्व वाली पॉलीथीन की समान सामग्री (10%) को जोड़ा जाता है, तो यांत्रिक गुणों, थर्मल स्थिरता, जल अवशोषण और कपास फाइबर नमूने की बायोडिग्रेडेबिलिटी बेहतर होती है।

फ्रांस में रॉयन विश्वविद्यालय के श्रीकुमार और अन्य शोधकर्ताओं 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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