WPŁYW DODATKU BIOETANOLU NA WŁASCIWOŚCI ELASTYCZNYCH POWŁOK SKROBIOWYCH

Podobne dokumenty
Nowe przyjazne dla Środowiska kompozyty polimerowe z wykorzystaniem surowców odnawialnych

Wykład 4. Fizykochemia biopolimerów- wykład 4. Anna Ptaszek. 5 listopada Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

PL B1. UNIWERSYTET EKONOMICZNY W POZNANIU, Poznań, PL BUP 26/15. RENATA DOBRUCKA, Poznań, PL JOLANTA DŁUGASZEWSKA, Poznań, PL

ZAŁOŻENIA TECHNOLOGICZNE DLA MINIMALNIE PRZETWORZONEJ MARCHWI

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH SKROBIOWYCH FOLII BIODEGRADOWALNYCH. Andrzej Rejak

Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych

Wykład 2. Termodynamika i kinetyka procesowa- wykład. Anna Ptaszek. 13 marca Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA OBUWNICZEGO I ODZIEŻOWEGO

Recykling tworzyw sztucznych na przykładzie butelek PET. Firma ELCEN Sp. z o.o.

Właściwości tworzyw autoklawizowanych otrzymanych z udziałem popiołów dennych

Zaawansowane zastosowanie biomasy w przemyśle chemicznym

Właściwości mechaniczne tkanki buraczanej - rodzaje, sposoby pomiaru i znaczenie w technologii cukru

DEKLARACJA ZGODNOŚCI

Drewno. Zalety: Wady:

Metody badań materiałów konstrukcyjnych

TOWAROZNAWSTWO SPOŻYWCZE. Praca zbiorowa pod red. Ewy Czarnieckiej-Skubina SPIS TREŚCI. Rozdział 1. Wiadomości wstępne

Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1

SPOSÓB SPRAWDZANIA ZGODNOŚCI MATERIAŁÓW I WYROBÓW Z TWORZYW SZTUCZNYCH Z USTALONYMI LIMITAMI

Ćwiczenie 2: Właściwości osmotyczne koloidalnych roztworów biopolimerów.

Projekt: Nowe przyjazne dla środowiska kompozyty polimerowe z wykorzystaniem surowców odnawialnych

Dawid Bula. Wytrzymałość połączenia metal-ceramika na wybranych podbudowach metalowych

Woski dentystyczne twarde w aspekcie ich właściwości technologicznych. Agnieszka Imiełowska

Warszawa, dnia 19 listopada 2013 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1) z dnia 15 października 2013 r.

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Poliamid (Ertalon, Tarnamid)

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

Ocenę niedostateczną otrzymuje uczeń, który: Ocenę dopuszczającą otrzymuje uczeń, który: Ocenę dostateczną otrzymuje uczeń, który:

Projektowanie MMA z destruktem asfaltowym

RECYKLING MATERIAŁOWY ODPADÓW TETRA PAKU MATERIAL RECYCLING OF TETRA PAK WASTE

mechaniczna trójpunktowych mostów protetycznych wykonanych z ceramiki tłoczonej t i tlenku cyrkonu

KLASA III Dział 9. WĘGLOWODORY

WPŁYW DODATKU SORBITOLU NA WYBRANE CECHY PRODUKTU PO AGLOMERACJI WYSOKOCIŚNIENIOWEJ

2. Metoda impulsowa pomiaru wilgotności mas formierskich.

Zastosowania folii biodegradowalnych PLA w przemyśle opakowaniowym

B A D A N I E W Y T R Z Y M A Ł O Ś C I K O M P O Z Y T Ó W W Ę G L O W Y C H

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

DEKLARACJA ZGODNOŚCI

DEKLARACJA ZGODNOŚCI

Wymagania edukacyjne. niezbędne do uzyskania poszczególnych. śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych. z chemii

RóŜnica temperatur wynosi 20 st.c. Ile wynosi ta róŝnica wyraŝona w K (st. Kelwina)? A. 273 B. -20 C. 293 D. 20

Raport z badań betonu zbrojonego włóknami pochodzącymi z recyklingu opon

XXIV KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2016/2017

Recykling surowcowy odpadowego PET (politereftalanu etylenu)

Materiały Reaktorowe. Właściwości mechaniczne

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM W ROKU SZKOLNYM 2016/2017 STOPIEŃ WOJEWÓDZKI 10 MARCA 2017R.

KSZTAŁTOWANIE WYMAGAŃ WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH BETONU DO NAWIERZCHNI

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA TECHNOLOGII POLIMERÓW

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny w klasie III

CIEPLNE I MECHANICZNE WŁASNOŚCI CIAŁ

WYNIKI BADAŃ. Otrzymane wyniki podzielono na kilka grup, obejmujące swym zakresem: Parametry charakteryzujące wyrób.

System dwukomponentowy Komponent A Komponent B Stan skupienia. Wagowo Objętościowo [s] [s] [kg/m 3 ] [kg/m 2 ]

Wykład 3. Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2. Anna Ptaszek. 24 kwietnia Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

WYTRZYMAŁOŚĆ POŁĄCZEŃ KLEJOWYCH WYKONANYCH NA BAZIE KLEJÓW EPOKSYDOWYCH MODYFIKOWANYCH MONTMORYLONITEM

FRIATEC AG. Ceramics Division FRIDURIT FRIALIT-DEGUSSIT

Wykład 7. Anna Ptaszek. 13 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 7.

BADANIE PARAMETRÓW WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH DZIANIN LEWO-PRAWYCH WYKONANYCH Z PRZĘDZ DZIANYCH. Wojciech Pawłowski

ZWIĄZKI WĘGLA Z WODOREM 1) Uzupełnij i uzgodnij równania reakcji spalania całkowitego alkanów, alkenów i alkinów.

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY KATEDRA KONSTRUKCJI ŻELBETOWYCH I TECHNOLOGII BETONU

Wykład 6. Anna Ptaszek. 8 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 6.

I. Właściwości wody: II. Stany skupienia wody. Na dnie zbiornika wodnego jest zawsze temperatura 4 O C (największa gęstość wody).

Wytrzymałość Materiałów

PLUSY I MINUSY OPAKOWAŃ GIĘTKICH XXI WIEKU. 50-lecie Wydziału Technologii Żywności SGGW w Warszawie

WPŁYW CECH FIZYCZNYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH NA JAKOŚĆ I ENERGOCHŁONNOŚĆ WYTWORZONYCH BRYKIETÓW

PL Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej. 13/t. 6 (82/711/EWG)

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

SCENARIUSZ ZAJĘĆ SZKOLNEGO KOŁA NAUKOWEGO Z PRZEDMIOTU BIOLOGIA PROWADZONEGO W RAMACH PROJEKTU AKADEMIA UCZNIOWSKA

PIANA SYSTEMOWA GOLD 8-12

BADANIE ODPORNOŚCI NA PRZENIKANIE SUBSTANCJI CHEMICZNYCH PODCZAS DYNAMICZNYCH ODKSZTAŁCEŃ MATERIAŁÓW

INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Dział 9. Węglowodory. Wymagania na ocenę. dopuszczającą dostateczną dobrą bardzo dobrą. Przykłady wymagań nadobowiązkowych

MONITORING DIOKSYN W TŁUSZCZACH I OLEJACH PRZEZNACZONYCH DO śywienia ZWIERZĄT ZGODNIE Z ROZPORZĄDZENIEM 225/2012 Z DNIA 15 MARCA 2012R.

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Profile PVC EcoPowerCore od Inoutic w zgodzie ze środowiskiem

WYMAGANIA EDUKACYJNE

TECHNOLOGIA USZCZELNIENIA PRZEPUSTÓW RUROWYCH/KABLOWYCH PRZECIW WODZIE POD CIŚNIENIEM

Alumetal rozwija nowoczesne technologie produkcji. Listopad 2017

TECHNOLOGIA RECYKLINGU TECNOFER

TECHNOLOGIA RECYKLINGU TECNOFER

DEKLARACJA ZGODNOŚCI

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

CHEMIA. Treści nauczania- wymagania szczegółowe. Substancje i ich właściwości. Uczeń: Wewnętrzna budowa materii. Uczeń:

Szczegółowe kryteria oceniania po pierwszym półroczu klasy III:

WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE I PROZDROWOTNE SERÓW TOPIONYCH Z DODATKIEM EKSTRAKTU Z BOCZNIAKA

DEKLARACJA WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWYCH

(19) PL (11) (13)B1

Profil tekstury pieczywa możliwości analityczne. Tomasz Jeliński

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

PYTANIA NA EGZAMIN DYPLOMOWY INŻYNIERSKI. z katedr dyplomowania. dla kierunku TRANSPORT

Program nauczania CHEMIA KLASA 8

WPŁYW WŁÓKIEN ARAMIDOWYCH FORTA-FI NA WŁAŚCIWOŚCI MIESZANEK MINERALNO-ASFALTOWYCH

Certyfikacja produktów przeznaczonych do kontaktu z wodą do spożycia przez DVGW. Dipl.-Ing. Anton Wohlgemuth DVGW CERT GmbH, Bonn

WYMAGANIA EDUKACYJNE CHEMIA KLASA 3 GIMNAZJUM

RSM+S z Puław NAWÓZ XXI WIEKU

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 21/10. MARCIN ŚRODA, Kraków, PL

CHEMIA. symbol nazwa grupowania wyjątki. Produkcja masy włóknistej. Produkcja papieru i tektury

Wpływ warunków przechowywania na fizyczną stabilność tabletek. Barbara Mikolaszek

COMPOSITUM FILAMENT SERIES

EGZAMIN W KLASIE TRZECIEJ GIMNAZJUM W ROKU SZKOLNYM 2016/2017 CZĘŚĆ 2. PRZEDMIOTY PRZYRODNICZE

Transkrypt:

Konferencja Naukowa Problemy gospodarki energią i środowiskiem w rolnictwie, leśnictwie i przemyśle spożywczym WPŁYW DODATKU BIOETANOLU NA WŁASCIWOŚCI ELASTYCZNYCH POWŁOK SKROBIOWYCH Autorzy: Adam Ekielski 1, Tomasz Żelaziński 1, Valentin Vladut 2, Ewa Tulska 1 1 Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji, Wydział Inżynierii Produkcji, SGGW 2 Development Institute for Machines and Installations Designed to Agriculture and Food Industry, Bukareszt, Rumunia 1

Wstęp Surowiec na opakowania biodegradowalne Surowce o wysokim stopniu przetworzenia (PLA) Surowce i niskim stopniu przetworzenia (skrobia, celuloza, lignina, białka roślinne) Natywna struktura materiału o niskim stopniu przetworzenia, powoduje, że charakteryzują się stosunkowo niskimi walorami użytkowymi, ale rekompensowanymi stosunkowo niskimi kosztami wytwarzania. Opakowania te są również dobrze odbierane przez rynek jako produkt ekologiczny. 2

Wstęp Surowiec na opakowania biodegradowalne Surowce o wysokim stopniu przetworzenia (PLA) Surowce i niskim stopniu przetworzenia (skrobia, celuloza, lignina, białka roślinne) Poprawa jakości materiałów o niskim stopniu przetworzenia jest realizowana przez wprowadzanie do przetwarzanego materiału dodatków poprawiających ich określone cechy bez znacznego podnoszenia kosztów wytwarzania. 3

Ograniczenia Problemem w przypadku formowania produktów ze skrobi jest dużo niższa temperatura żelatynizacji niż temperatura topnienia skrobi, co powoduje słabe zdolności odlewnicze skrobi. Skrobia może być przetworzona w termoplastyczny materiał tylko w obecności plastyfikatorów (wody, glicerolu, glikolu, sorbitolu) w procesie łączącym działanie temperatury i sił ścinających. Otrzymana w ten sposób skrobia posiada dwie podstawowe wady w porównaniu do popularnych tworzyw sztucznych. Jedną z nich jest zdolność do wchłaniania wody drugą, stosunkowo słabe właściwości mechaniczne [Pushpadass i inni, 2009]. Poprawę tych właściwości można osiągnąć przez wprowadzenie substancji wzmacniających strukturę TPS lub przez odpowiednią kombinację wykorzystywanych do produkcji TPS plastyfikatorów [Tachaphiboonsap, 2013]. 4

Glicerol Najczęściej stosowanym plastyfikatorem po wodzie jest glicerol z powodu wysokiej temperatury wrzenia, dostępności i niskich kosztów. Glicerol jest najczęściej wykorzystywany jako plastyfikator, ze względu na niewielkie cząsteczki, łatwo uzyskujące dostęp pomiędzy łańcuchy polisacharydowe, zmniejszając przez to reakcje między cząsteczkowe polisacharydów, zwiększając odległości pomiędzy cząsteczkami zwiększana jest elastyczność skrobi. Jednak wysoki udział glicerolu powoduje w folii rozciągalnej niepożądaną przepuszczalność pary wodnej będącą czułym na wilgotność. Jest to spowodowane silną hydrofobowością glicerolu. Jest to ograniczenie, które powoduje ograniczenie stosowania folii plastycznej do żywności o wysokiej wilgotności. 5

Cel i zakres pracy Celem badań była ocena wpływu dodatku bioetanolu na właściwości mechaniczne powłok skrobiowych. Wykorzystywanych jako powłoki barierowe do opakowań jednorazowego użytku.

Metodyka Materiałem badawczym były powłoki elastyczne uzyskane z mieszaniny skrobi ziemniaczanej, wody, glicerolu i bioetanolu. Użyty bioetanol był tzw surówką pozyskaną z gorzelni rolniczej (ok. 60%) Badanie polegało na wymieszaniu 100 g skrobi ziemniaczanej w 800 cm 3 mieszaniny roztworu wody, bietanolu i glicerolu (tabela 1). Mieszanina była podgrzewana do temperatury 80 C, przy równoczesnym intensywnym mieszaniu. Uzyskana w ten sposób zawiesina była wylewana była na płytki Petriego i suszona w temperaturze 40 C, do uzyskania 7% wilgotności.

Tabela1. Plan badań 2/3/9 wygenerowany w Statistica v.12.

Uzyskane próbki poddano działaniu wody przez okres 6 godzin (pomiar co 1 godz.), a następnie przez okres 6 dni (pomiar co 24 h). Część próbek poddano działaniu pary nasyconej o temp. Ok.. 32 o C, przez okres 6 godzin. Badanie wykonano w komorze klimatycznej KBK-30W.

Badania jakościowe Do badań wytrzymałościowych wykorzystano maszynę wytrzymałościową AXIS FA wyposażoną w głowicę max. 25 [N na której wykonano próby przebicia próbek trzepieniem okragłym o srednicy 1,5 mm oraz testy na zrywanie próbki. Za wytrzymałość przyjęto wartość siły maksymalnej Fmax [kn] potrzebnej do przebicia próbek Przebieg wykresów zrywania próbek umożliwił wyznaczenie Modułu Younga dla próbek, który wyznaczono z poniższej zależności wg. Normy IPC-TM-650 TEST METHODS MANUAL. Subject: Tensile Strength, Elongation, and Modulus.

Wyniki Badań

Moduł Younga [Gpa] Stęż. alk. 0% Stęż. alk. 15% Stęż. alk. 30%

Wyniki uzyskane po 6 godz. Środowisko wodne

Siła maks. potrzebna do przebicia powłoki [N] narażonej na działanie wody Stęż. alk. 0% Stęż. alk. 15% Stęż. alk. 30%

Zmiany masy [g], medium woda Stęż. alk. 0% Stęż. alk. 15% Stęż. alk. 30%

Wyniki uzyskane po 6 godz. Środowisko: para nasycona

Siła maks. potrzebna do przebicia powłoki [N], w środowisku o wysokiej wilgotności Stęż. alk. 0% Stęż. alk. 15% Stęż. alk. 30%

Zmiany masy [g], medium para wodna Stęż. alk. 0% Stęż. alk. 15% Stęż. alk. 30%

Wyniki uzyskane po 6 dniach. Środowisko wodne

Siła maks. potrzebna do przebicia powłoki [N], medium woda Stęż. alk. 0% Stęż. alk. 15% Stęż. alk. 30%

Zmiany masy [g], medium woda Stęż. alk. 0% Stęż. alk. 15% Stęż. alk. 30%

Wnioski 1. Jakość powłok skrobiowych zmienia się po poddaniu działania wody oraz pary wodnej, zarówno w czasie 6 godz. i 6 dni. 2. Wzrost udziału alkoholu wpływa na zwiększenie wartości modułu Younga w badanych próbkach. Prawdopodobnie cząsteczki alkoholu zajmują częściowo miejsce cząstek gliceryny, usztywniając łańcuchy amylopektyny 3. Wprowadzenie dodatku alkoholu obniżyło rozpuszczalność badanych próbek, podnosząc wodochłonność. Alkohol zajmując miejsce cząstek glicerolu, blokuje pozostałe molekuły glicerolu, ograniczając rozpuszczalność powłoki. Potwierdzają to również wyniki próbek przechowywanych w komorze klimatycznej 4. Wzrost wodochłonności, wraz ze wzrostem udziału alkoholu spowodowane jest wiązaniem wody przez alkohol. 5. Dodatek alkoholu powoduje podniesienie wytrzymałości na przebijanie powłoki skrobiowej. Jest to istotne w przypadku powłok wykorzystywanych na opakowania ( naczynia jednorazowe). 6. Możliwe jest w celu poprawy właściwości mechanicznych stosowanie nieoczyszczonego bioetanolu, dzięki czemu uzyskuje się skrócenie łańcucha energetycznego w procesie produkcji, podnosząc cechy funkcjonalne produktu przy obniżeniu nakładów energetycznych.

Dziękuję za uwagę