Biologický rozklad směsných materiálů na bázi termoplastifikovaného škrobu určených pro zemědělské aplikace

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28110%2F18%3A63520091" target="_blank" >RIV/70883521:28110/18:63520091 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Biologický rozklad směsných materiálů na bázi termoplastifikovaného škrobu určených pro zemědělské aplikace

Popis výsledku v původním jazyce

Hlavním cílem této studie bylo zkoumat vliv anorganického a organického plniva na rychlost biodegradace TPS materiálů (ve formě filmů) určených především pro zemědělské aplikace a agrochemii. Jako anorganická plniva byly použity komerčně dostupné minerální jíly s velikostí částic v nano rozměrech (Cloisite®Na+, Sabenil®-bentonit, Lutila®-bentonit, Kaolin, Silica powder, Křemelina). Jako organické plnivo byla zvolena odpadní celulóza, která je levná a snadno dostupná. Jedná se tak o zpracování odpadních materiálů. Vzhledem ke skutečnosti, že TPS plněné odpadní celulózou jsou více náchylné k adsorpci vlhkosti, byly otestovány také materiály vyztužené bambusovými vlákny a hydrofobizované fermeží. Z výsledků biodegradačních respirometrických testů můžeme konstatovat, že kompatibilita a interakce mezi polymerní matricí a jíly nebo organickými plnivy nejsou v případě testovaných TPS materiálů (filmů) rozhodující pro rychlost a stupeň biologického rozkladu, i přesto že FTIR analýza potvrdila silné interakce mezi některými typy jílů (Lutila®-bentonite a Silika powder) a škrobem. Nepodařilo se najít prakticky žádnou souvislost mezi intenzitou interakcí jíl-škrob u jednotlivých materiálů a jejich konečnou biologickou rozložitelností. Rychlost biologického rozkladu závisela na rozpustnosti ve vodě (25°C, 37°C) a nasákavostí (relativní vlhkost 54 % resp. 100 %). TPS materiály, které měly nejvyšší procento nasákavosti a byly nejvíce ve vodě rozpustné, podléhaly biologickému rozkladu nejrychleji. TPS materiály hydrofobizované fermeží se rozkládaly nejhůře ze všech testovaných materiálů. Hydrofobizací bylo sice dosaženo zvýšené odolnosti proti vlhkosti, avšak za cenu snížené biologické rozložitelnosti.

Název v anglickém jazyce

Biodegradation of the thermoplastic starch-based films intended for agricultural applications.

Popis výsledku anglicky

This work investigated the effect of filler type on the rate of biodegradation of thermoplastic starch-based films in water and soil environments. The casting method was applied to create films of thermoplastic starch-filled clays, waste cellulose and bamboo fibres. We hydrophobized the surfaces of thermoplastic starch suffused with organic fillers. The structures of blends were characterized by infrared spectroscopy, while atomic-force microscopy observed change in surface topography and surface-filler distribution. We also discussed moisture resistance and its connection with filler type. Biodegradation tests revealed that surface topography, surface-filler distribution and starch-to-filler interactions were non-critical to the rate and degree of biodegradation of the blends. The biodegradation rate of the blends was strongly affected by the environmental conditions (relative humidity 54%, 100%, respectively; temperature 25°C, 37°C, respectively). Under anaerobic conditions, it was the mixtures that biodegraded to the greatest extent, whereas the hydrophobized mixtures did so the least.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2018

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů