MŰANYAG- ÉS GUMIIPARI ÉVKÖNYV 2014
57
Bevezetés
Az utóbbi években mind az ipar mind a tudo-
mányos részéről jelentősen nőtt az érdeklődés a
természetes polimerek iránt, ami többek között a
hulladékkezelés nehézségeivel, illetve a fosszilis
nyersanyagok fogyatkozásával kapcsolatos félel-
mekkel magyarázható [1]. A cellulóz, a lignin és
a keményítő a természetben legnagyobb mennyi-
ségben rendelkezésre álló megújuló polimerek,
amelyeket ma már az iparban is elterjedten alkal-
maznak. Cellulózt és falisztet erősítőanyagként,
lignint adalékként és számos vegyület alapanya-
gaként, míg a keményítőt legtöbb esetben hőre lá-
gyuló polimerként használják fel. Jelen cikkünk-
ben a termoplasztikus keményítő (TPS) létreho-
zásának és módosításának lehetőségeit foglaljuk
össze, különös tekintettel a faliszttel erősített TPS
kompozitokra.
A keményítő a poliszacharidok családjába tarto-
zik, és a növényi sejtek fő energiaraktározója. Fő
alkotóelemei, a lineáris szerkezetű amilóz és az
A keményítõ módosítása –
A faliszt hatása a termoplasztikus
keményítõ mechanikai és funkcionális
tulajdonságaira
Jelen cikkünkben a termoplasztikus keményítő (TPS) létrehozásának és módosításának
lehetőségeit foglaljuk össze, különös tekintettel a faliszttel erősített kompozitokra. 36 m/m%
glicerinnel lágyított keményítő felhasználásával állítottunkelőTPS/faliszt kompozitokat. Akom-
ponenseket gyorskeverőben homogenizáltuk, extrudáltuk, majd fröccsöntéssel készítettünk
próbatesteket. Meghatároztuk a kompozitok mechanikai jellemzőit, szerkezetét, vízfelvételét
és méretváltozását a faliszttartalom függvényében, amelyet 0 és 40 v/v% között változtattunk
7 lépésben. A TPS faliszttel való társítása több szempontból igen előnyös. A merevség és
szilárdság nő a töltőanyag-tartalommal, különösen nagy szálhossz esetén. Mindez részben a
mátrix gyenge tulajdonságaira, részben pedig az erős szemcse-mátrix adhézióra vezethető
vissza. Ez utóbbi a vártnál is nagyobb csökkenést eredményez a kompozitok vízfelvételében,
ezzel együtt a víztartalom még 40 v/v% faliszttartalomnál is jelentős marad. A fröccsöntött
TPS próbatestek zsugorodása rendkívül nagymértékű, és a méretváltozás igen hosszú idő
alatt játszódik le. Mindez már 15-20 v/v% töltőanyag hozzáadásával kiküszöbölhető, a faliszt
tehát eredményesen javítja a kompozitok mérettartósságát.
In our present article we review the production and modification of thermoplastic starch (TPS), with a
focus on wood flour reinforced composites. TPS/wood composites were prepared from starch plasticized
with 36 wt% glycerol. The components were homogenized by dry-blending, extruded and injection
molded to tensile bars. Tensile properties, structure, water adsorption and shrinkage were determined as
a function of wood content, which changed between 0 and 40 vol% in 7 steps. The modification of TPS
with wood particles improves several properties considerably. Stiffness and strength increases, and the
effect is stronger for fibers with larger aspect ratio. Wood fibers reinforce TPS considerably due to poor
matrix properties and strong interfacial interactions, the latter resulting in smaller water absorption than
predicted from additivity, but water uptake remains relatively large even in the presence of wood particles.
The shrinkage of injection molded TPS parts is very large, and dimensional changes occur on a very
long timescale. Shrinkage decreases to a low level already at 15–20 vol% wood content rendering the
composites good dimensional stability.
