Effect of sago starch and plasticizer content on the properties of thermoplastic films: mechanical testing and cyclic soaking-drying

M. J. Halimatul; S. M. Sapuan; M. Jawaid; M. R. Ishak; R. A. Ilyas

doi:10.14314/polimery.2019.6.5

Data publikacji : 2021-01-12

Tom 64 Nr 6 (2019)

Wpływ zawartości skrobi sago i plastyfikatora na właściwości termoplastycznych folii: testy mechaniczne oraz cyklicznego przemywania i suszenia

M. J. Halimatul https://orcid.org/0000-0002-8901-6097 S. M. Sapuan https://orcid.org/0000-0002-4598-6358 M. Jawaid https://orcid.org/0000-0001-5348-5740 M. R. Ishak https://orcid.org/0000-0001-7518-7365 R. A. Ilyas

DOI: https://doi.org/10.14314/polimery.2019.6.5

Abstrakt

Z zastosowaniem uniwersalnej maszyny testującej zbadano zależność wytrzymałości na rozciąganie i rozdarcie wytworzonych błon skrobiowych od zawartości w nich skrobi sago i plastyfikatora. Stwierdzono, że udział zarówno skrobi, jak i plastyfikatora (mieszanina sorbitolu i glicerolu 1 : 1) wpływają wyraźnie na właściwości mechaniczne otrzymanych błon. Zwiększenie zawartości skrobi powodowało wzrost wytrzymałości na rozciąganie połączone z drastycznym zmniejszeniem wartości naprężenia. Ponadto zwiększyła się wytrzymałość na rozerwanie. Większa zawartość plastyfikatora w błonie skrobiowej, w przeciwieństwie do udziału skrobi sago, prowadziła do zmniejszenia wytrzymałości na rozciąganie przy zwiększeniu wartości naprężenia, a także do zmniejszenia wytrzymałości na rozerwanie. Wyniki testu cyklicznego moczenia i suszenia błon skrobiowych sago wykazały, że błony z dużą zawartością plastyfikatora i małym udziałem skrobi charakteryzowały się małym ubytkiem masy, w przeciwieństwie do błon z dużą zawartością skrobi i małym udziałem plastyfikatora. Zwiększanie liczby cykli moczenia i suszenia wpływało na ograniczenie procesu rozpuszczania skrobi wwodzie, co można tłumaczyć przebiegającą retrogradacją cząsteczek skrobiowych sago. Przeprowadzone badania mogą być przydatne do określenia obszarów potencjalnych zastosowań błon wytworzonych ze skrobi sago.

Słowa kluczowe

sago ; starch ; tensile ; tearing ; water absorption ; crystallinity ; film sago ; skrobia ; rozciąganie ; rozrywanie ; absorpcja wody ; krystaliczność ; błona

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Halimatul, M. J., Sapuan, S. M., Jawaid, M., Ishak, M. R., & Ilyas, R. A. (2021). Wpływ zawartości skrobi sago i plastyfikatora na właściwości termoplastycznych folii: testy mechaniczne oraz cyklicznego przemywania i suszenia. Polimery, 64(6), 422–431. https://doi.org/10.14314/polimery.2019.6.5

Bibliografia

Husaini S.: “An Economic Valuation of Sago Forest Harvesting Regimes”, Universiti Putra Malaysia, Master of Science Thesis, 2006.

[2] Karim A.A., Tie A.P.-L., Manan D.M.A., Zaidul I.S.M.: Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 2008, 7, 215. http://dx.doi.org/10.1111/j.1541-4337.2008.00042.x

[3] Edhirej A., Sapuan S.M., Jawaid M., Zahari N.I.: Starch 2017, 69, 1. http://dx.doi.org/10.1002/star.201500366

[4] Flores S., Famá L., Rojas A.M. et al.: Food Research International 2007, 40, 257. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodres.2006.02.004

[5] Sanyang M.L., Ilyas R.A., Sapuan S.M., Jumaidin R.: “Bionanocomposites for Packaging Applications”, Springer International Publishing: Cham, 2018, pp. 125–147, ISBN 9783319673196.

[6] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Ishak M.R., Zainudin E.S.: Carbohydrate Polymers 2018, 202, 186. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.09.002

[7] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Ishak M.R.: Carbohydrate Polymers 2018, 181, 1038. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.11.045

[8] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Ishak M.R. et al.: “ Sugar Palm Biofibers, Biopolymers, and Biocomposites” First edition, (Eds. Sapuan S.M., Sahari J., Ishak M.R., Sanyang M.L.), CRC Press, Taylor & Francis Group, 2018, pp. 189–220, ISBN 9780429443923.

[9] Sapuan S.M., Ilyas R.A., Ishak M.R. et al.: “Sugar Palm Biofibers, Biopolymers, and Biocomposites” First edition, (Eds. Sapuan S.M., Sahari J., Ishak M.R., Sanyang M.L.), CRC Press, Taylor & Francis Group, 2018, pp. 245–266, ISBN 9780429443923.

[10] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Ishak M.R., Zainudin E.S.: Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences Journal 2018, 51, 234.

[11] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Ishak M.R., Zainudin E.S.: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2018, 368, 012006. http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/368/1/012006

[12] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Sanyang M.L. et al.: Current Analytical Chemistry 2018, 14, 203. http://dx.doi.org/10.2174/1573411013666171003155624

[13] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Ishak M.R., Zainudin E.S.: International Journal of Biological Macromolecules 2019, 123, 379. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.11.124

[14] Romero-Bastida C.A., Bello-Pérez L.A., García M.A. et al.: Carbohydrate Polymers 2005, 60, 235. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2005.01.004

[15] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Ishak M.R., Zainudin E.S.: BioResources 2017, 12, 8734. http://dx.doi.org/10.15376/biores.12.4.8734-8754

[16] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Sanyang M.L., Ishak M.R.: “5th Postgraduate Seminar on Natural Fiber Composites, Universiti Putra Malaysia”, Serdang, Selangor, 2016, pp. 82–87.

[17] ASTM D 882 : 2009 Test method for tensile properties of thin plastic sheeting.

[18] ASTM D1004 - 94a Standard test method for initial tear resistance of plastic film and sheeting.

[19] Fu Z., Wang L., Li D. et al.: Carbohydrate Polymers 2011, 86, 202. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2011.04.032

[20] Gaudin S., Lourdin D., Le Botlan D. et al.: Journal of Cereal Science 1999, 29, 273. http://dx.doi.org/10.1006/jcrs.1999.0236

[21] Gaudin S., Lourdin D., Forssell P., Colonna P.: Carbohydrate Polymers 2000, 43, 33. http://dx.doi.org/10.1016/S0144-8617(99)00206-4

[22] Muscat D., Adhikari B., Adhikari R., Chaudhary D.S.: Journal of Food Engineering 2012, 109, 189. http://dx.doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2011.10.019

[23] Lourdin D., Valle G., Colonna P.: Carbohydrate Polymers 1995, 27, 261. http://dx.doi.org/10.1016/0144-8617(95)00071-2

[24] Alves V.D., Mali S., Beléia A., Grossmann M.V.E.: Journal of Food Engineering 2007, 78, 941. http://dx.doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2005.12.007

[25] William D., Callister J.: “Materials Science and Engineering An Introduction”, 6th Ed., John Wiley and Sons Inc, New York 2003.

[26] Mohammadi N.A., Moradpour M., Saeidi M., Alias A.K.: Starch 2013, 65, 61. http://dx.doi.org/10.1002/star.201200201

[27] Ahmad F.B., Williams P.A., Doublier J.-L. et al.: Carbohydrate Polymers 1999, 38, 361. http://dx.doi.org/10.1016/S0144-8617(98)00123-4

[28] Karimi G.K.: “Failure Analysis of Brazed Joints Using the CZM Approach”, UWSpace, Ontario 2011.

[29] Sanyang M.L., Sapuan S.M., Jawaid M. et al.: International Journal of Polymer Analysis and Characterization 2015, 5341, 150622104055002. http://dx.doi.org/10.1080/1023666X.2015.1054107

[30] Veiga-Santos P., Oliveira L.M., Cereda M.P., Scamparini A.R.P.: Food Chemistry 2007, 103, 255. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.07.048

[31] Henrique C.M., Teófilo R.F., Sabino L. et al.: Journal of Food Science 2007, 72, E184. http://dx.doi.org/10.1111/j.1750-3841.2007.00342.x

[32] Chaudhary D.S.: Journal of Applied Polymer Science 2010, 118, 486. http://dx.doi.org/10.1002/app.32349

[33] Godbillot L., Dole P., Joly C. et al.: Food Chemistry 2006, 96, 380. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.02.054

[34] Thirathumthavorn D., Charoenrein S.: Starch – Stärke 2007, 59, 493. http://dx.doi.org/10.1002/star.200700626

[35] Montario-Leyva B., Torres-Chiavez P., Ramirez--Wong B. et al.: Starch - Stärke 2008, 60, 559. http://dx.doi.org/10.1002/star.200800227

[36] Carvalho R.A., Maria T.M.C., Moraes I.C.F. et al.: Materials Science and Engineering: C 2009, 29, 485. http://dx.doi.org/10.1016/j.msec.2008.08.030

[37] Donhowe I.G., Fennema O.: Journal of Food Processing and Preservation 1993, 17, 247. http://dx.doi.org/10.1111/j.1745-4549.1993.tb00729.x

[38] Garcia M.A., Martino M.N., Zaritzky N.E.: Starch - Stärke 2000, 52, 118. h t t p : / / d x . d o i . o r g / 1 0 . 1 0 0 2 / 1 5 2 1 --379X(200006)52:4<118::AID-STAR118>3.0.CO;2-0

[39] Martins I.M.G., Magina S.P., Oliveira L. et al.: Composites Science and Technology 2009, 69, 2163. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2009.05.012

[40] Van Soest J., Essers P.: Journal of Macromolecular Science, Part A 1997, 34, 1665. https://doi.org/10.1080/10601329708010034

[41] Abral H., Basri A., Muhammad F. et al.: Food Hydrocolloids 2019, 93, 276, https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.02.012

Google Scholar

Wskaźniki altmetryczne

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0

M. J. Halimatul help@libcom.pl
https://orcid.org/0000-0002-8901-6097

Afiliacja
Universiti Putra Malaysia, Institute of Tropical Forestry and Forest Products (INTROP), Laboratory of Biocomposite Technology, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia

S. M. Sapuan
https://orcid.org/0000-0002-4598-6358

Afiliacja
Universiti Putra Malaysia, Institute of Tropical Forestry and Forest Products (INTROP), Laboratory of Biocomposite Technology, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia

M. Jawaid
https://orcid.org/0000-0001-5348-5740

Afiliacja
Universiti Putra Malaysia, Institute of Tropical Forestry and Forest Products (INTROP), Laboratory of Biocomposite Technology, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia

M. R. Ishak
https://orcid.org/0000-0001-7518-7365

Afiliacja
Universiti Putra Malaysia, Institute of Tropical Forestry and Forest Products (INTROP), Laboratory of Biocomposite Technology, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia

R. A. Ilyas

Afiliacja
Universiti Putra Malaysia, Institute of Tropical Forestry and Forest Products (INTROP), Laboratory of Biocomposite Technology, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia