전분 플라스틱
전분 플라스틱은 주로 열가소성 전분을 말한다. 열가소성 전분은 20 세기 말에 국제 분해 가능한 재료 분야에서 제안 된 전분 개념을 기반으로 개발되었습니다. 전분 플라스틱 전체에서, 전통적인 석유 계 플라스틱은 첨가되지 않고, 전분이 주 재료이고, 전분 함량이 높으며, 추가 된 다른 성분들은 분해 될 수있다.
중국 이름 풀 전분 플라스틱은 주로 열가소성 전분을 나타냅니다
목차
1. 소개
2 공예
소개
열가소성 전분은 "구조화되지 않은 전분"으로도 불린다. 전분 구조는 열가소성으로 만드는 특정 방법에 의해 무질서하다. 전분 분자는 다당류 분자 구조를 가지며 많은 수산기를 함유한다. 분자간 및 분자 내 수소 결합으로 인해, 용융 온도는 더 높고, 분해 온도는 용융 온도보다 낮다. 따라서 열처리 과정에서 녹말 분자는 녹지 않고 분해됩니다. 전통적인 플라스틱 기계 가공 방법은 대부분 열 성형을 사용하므로 전분 기반의 전분 플라스틱을 만들기 위해서는 천연 전분을 열가소성 물질로 만들어야합니다. 이 열가소성은 전분 분자의 내부 결정 구조를 변화시킴으로써 달성 될 수있다. 분자 내 및 분자간 수소 결합을 파괴하고 전분 분자의 이중 나선 결정 구조를 파괴하여 전분의 용융 온도를 낮추고 열가소성 물질로 만듭니다.
선박
열가소성 전분의 제조는 주로 압출, 사출, 성형 등을 사용한다. 사용되는 가소제는 일반적으로 물, 글리세린 등이다. 네덜란드 위트레흐트 대학교 (Utrecht University)의 Van Soest는 가소제로 물을 사용한 열가소성 전분의 기계적 성질을 연구했습니다. 첨가되는 물의 양은 5 % 내지 15 %이어야한다. 5 % 미만에서는 재료가 매우 부서지기 때문에 수행 할 수 없습니다. 그 양이 약 15 % 일 때, 재료는 부드러워지고 형성하기 어렵다는 것이 결정된다. 수분 함량이 5 % 내지 7 % 일 때, 재료 특성은 취성 재료와 유사하며, 항복점은 관찰되지 않는다. 영국 맨체스터 대학의 Stepto et al.은 물을 가소제로 사용하여 감자 전분을 개질하고 기계적 특성을 분석했습니다. 그들의 가소제는 9.5 %, 10.8 % 및 13.5 %의 3 단계로 첨가되었다. 응력-변형 곡선을 분석함으로써, 샘플의 초기 모듈러스가 HDPE 및 PP에 가깝고 1.5 MPa임을 알 수있다; 샘플의 항복 강도는 가소제 함량에 반비례하고, 68 % 물에서 샘플의 항복 강도는 68N / mm2이며, 수분 함량이 13.5 %로 증가하면 항복 강도는 42N / mm2로 떨어집니다. Robbert et al. 네덜란드 흐로 닝언 대학교에서 글리세린을 가소제로 사용하여 다양한 전분을 분석했습니다. 전분의 유리 전이 온도 (Tg)도 샘플의 기계적 특성에 영향을줍니다. Tg는 낮고, 인장 강도, 모듈러스, 파단 신율 및 실험의 충격 강도는 증가하는 반면, 아밀로오스 함량이 높은 전분의 Tg는 비교적 낮다. 따라서 전분의 아밀로오스 함량이 높을수록 전분 제품이 더 부드러워집니다. Robbert의 실험에 따르면 25 % 가소제를 함유 한 밀랍 옥수수의 인장 강도는 10 MPa에 가깝고 파단 신율은 110 %입니다. 일본 원자력 연구소의 북경 대학과 Yosbii는 전자 빔 조사를위한 가소제로 글리세린과 폴리에틸렌 글리콜을 사용하는 전분 기반 플라스틱을 연구했습니다. 전분 계 필름은 성공적으로 제조되었으며, 조사에 의해 각 성분 분자의 화학 반응이 완전한 네트워크 구조를 형성하고 필름의 인장 특성을 향상시킬 수 있음이 밝혀졌다.
상기 연구로부터 열가소성 전분을 수득하기 위해 전분을 개질 할 수 있고, 가공 방법, 가소제의 유형 등을 변화시킴으로써 열가소성 전분의 성능을 향상시킬 수 있음을 알 수있다.
열가소성 전분은 열악한 기계적 성질과 강한 수분 흡수의 단점이 있기 때문에 연구자들은 섬유를 강화제로 사용하고 열가소성 전분 매트릭스에 첨가하여 재료의 성능을 향상시키는 것을 고려하기 시작했습니다. 천연 섬유 및 전분은 모두 다당류 분자 구조이다. 열가소성 전분과 섬유를 혼합하면 강화 효과가 향상됩니다.
브라질 산 카를로스 화학 연구소 (San Carlos Chemical Research Institute)의 Curvelo는 열가소성 전분의 기계적 특성을 향상시키기 위해 거대한 꼬리 섬유를 강화제로 사용했습니다. 비 강화 열가소성 전분과 비교하여, 강화 열가소성 전분은 인장 강도가 100 % 증가하고 탄성 계수는 50 % 증가합니다. 그리고 섬유 함량이 증가함에 따라 재료의 수분 흡수가 감소한다는 결론.
Gaspar et al. 헝가리 부다페스트 대학교에서 셀룰로오스, 가소제를 사용하여 열가소성 옥수수 전분에 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 제인을 첨가했습니다. 연구에 따르면 헤미 셀룰로스 및 제인 강화 열가소성 전분의 기계적 강도가 더 좋습니다 (10.4 MP 및 11.5 MPa). 브라질 연구원 기마랑이스 (Guimaraes) 등은 사탕 수수 섬유와 바나나 섬유의 강화 효과를 열가소성 전분에 비교했습니다. 강화 된 샘플의 인장 특성이 상당히 향상되었으며, 사탕 수수 섬유와 열가소성 전분 사이의 표면 결합이 바나나 섬유보다 우수하다는 것이 밝혀졌다.
태국 라카 방의 프라 차야와 라콘 (Prachayawarakorn) 및 기타 황제 기술 대학에서는면 섬유 강화 열가소성 쌀 전분을 연구했으며면 섬유를 첨가 한 후 재료의 인장 특성 및 수분 흡수가 감소 함을 발견했습니다. 비교를 통해, 동일한 함량 (10 %)을 갖는면 섬유 또는 저밀도 폴리에틸렌이 첨가 될 때,면 섬유 첨가 샘플의 기계적 특성, 열 안정성, 수분 흡수 및 생분해 성이 더 우수하다는 것이 밝혀졌다.
프랑스 루엔 대학교 (University of Rouen)의 Sreekumar와 다른 사람들은 사이 잘 섬유가 열가소성 밀가루에 미치는 영향을 연구하여 사이 잘 섬유가 열가소성 밀가루의 인장 특성을 향상시킬 수 있지만 유동성이 감소한다는 것을 발견했습니다.
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