Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"Siemowit Muszyński"

The evaluation of sorption properties of thermoplastic starch pellets Ocena właściwości sorpcyjnych granulatów skrobi termoplastycznej DOI:10.15199/62.2015.10.20


  Starches originated from maize, wheat and potato were mixed sep. with glycerol (20% by mass) and then granulated with variable speed of extruder screw (60-120 rpm) at 70-120°C. Measurements of water activity of the granules were performed immediately after the granulation and after 20, 40 and 60 days long storage in tight containers. All the granules showed low values of water activity. It decreased with increasing the screw speed. The storage of granules resulted in the growth of water activity. Addnl., sorption isotherms were detd. by using BET and GAB models. Przedstawiono wyniki badań aktywności wody oraz izoterm sorpcji pary wodnej dla granulatów skrobi termoplastycznej (TPS) wytworzonych z trzech rodzajów skrobi (pszennej, kukurydzianej i ziemniaczanej), przy zróżnicowanych obrotach ślimaka ekstrudera. Granulaty TPS mają potencjalnie długi okres przechowywania i nie powinien on wpływać na końcową jakość otrzymywanego na ich bazie produktu końcowego. Ze wszystkich rodzajów skrobi, niezależnie od prędkości obrotowej ślimaka, otrzymano granulaty, które charakteryzowały się małymi wartościami aktywności wody. Analizując przebieg izoterm sorpcji pary wodnej, stwierdzono, że wszystkie rodzaje granulatu miały zbliżoną hydrofilowość. W ostatnich latach zaostrzenie wymagań dotyczących ochrony środowiska naturalnego przyczyniło się do wdrażania innowacyjnych technologii wytwarzania tworzyw polimerowych bazujących na komponentach odnawialnych1). Szczególną uwagę zwrócono na grupę materiałów pochodzenia naturalnego: tworzywa produkowane z różnych rodzajów skrobi2, 3). Biopolimer taki jest otrzymywany po uprzednim wymieszaniu skrobi z plastyfikatorem, tak aby umożliwić podczas procesu ekstruzji upłynnienie materiału w temperaturze niższej niż temperatura rozkładu skrobi. Zastosowanie procesu ekstruzji gwarantuje, że zostanie zniszczona pierwotna struktura łańcuchów skrobiowych, a otrzymany produkt będzie równomiernie wymieszany [...]

Wollastonite-filled and arabic gum-modified starch films. Part 1. Mechanical and structural properties Folie skrobiowe napełniane wollastonitem i modyfikowane gumą arabską. Cz. I. Właściwości mechaniczne i strukturalne DOI:10.15199/62.2016.11.18


  Biodegradable starch was filled with wollastonite, modified by addn. of Arabic gum (8-16% by mass) and used for prodn. of films by soln. casting. The films were studied for structural and mech. properties. The addn. of arabic gum resulted in an increase in deformation limits and decrease in Young modulus. Przeprowadzono badania wpływu dodatku gumy arabskiej na właściwości mechaniczne folii polimerowych skrobia/wollastonit wytwarzanych metodą castingową. Wartości parametrów strukturalnych i materiałowych wyznaczono podczas testu quazi-statyczengo jednoosiowego rozciągania. Dodatek gumy arabskiej spowodował obniżenie wartości modułu sprężystości wzdłużnej Younga oraz wzrost energii sprężystej, pracy do zerwania oraz odkształcenia sprężystego i granicznego. Zastosowanie biodegradowalnych opakowań spotyka się z coraz większym zainteresowaniem ze strony nie tylko producentów, ale i proekologicznie nastawionej części społeczeństwa. Wśród poszukiwanych nowych materiałów na szczególną uwagę zasługują polimery pochodzenia naturalnego, takie jak polisacharydy czy białka1). Po folie opakowaniowe wytwarzane na bazie naturalnych polimerów polisacharydowych sięga obecnie głównie przemysł spożywczy i farmaceutyczny oraz rolnictwo2). Do najczęściej stosowanych biopolimerów należy skrobia, której wysoka zdolność do zagęszczania lub suspendowania umożliwia tworzenie żeli, folii lub błon. Jedną z głównych wad wytwarzanych obecnie folii są ich niezadowalające właściwości mechaniczne. W celu poprawy tych właściwości dodaje się różne napełniacze funkcjonalne do głównego biopolimeru obok plastyfikatora, który podczas podgrzewania skrobi gwarantuje jej żelatynizację. W ostatnim czasie wzrosło zainteresowanie nową grupą nanonapełniaczy3). Zalicza się do niej zarówno materiały pochodzenia nieorganicznego, takie jak grafen, nanorurki węglowe oraz nanocząstki metali (Cu, Ag, Au) i tlenków metali (ZnO, TiO2, MgO), jak również materiały pochodzenia org[...]

Wollastonite-filled and arabic gum-modified starch films. Part 2. Adhesion properties Folie skrobiowe napełniane wollastonitem i modyfikowane gumą arabską. Cz. II. Właściwości adhezyjne DOI:10.15199/62.2016.11.19


  Wollastonit-filled starch films were modified by addn. of arabic gum (8-16%) and studied for contact angle (oil and water) and surface free energy (ethylene glycol and CH2I2). An increase in hydrophobicity of the film and the decrease of a surface free energy were obsd. Oceniono wpływ dodatku gumy arabskiej na zwilżalność powierzchni folii polimerowych wytworzonych ze skrobi oraz napełnionych wollastonitem. Miarą adhezyjności powierzchni otrzymanych filmów były kąty zwilżania dla wody oraz oleju a także wartości swobodnej energii powierzchniowej i jej składowych. Stwierdzono istotny wpływ gumy arabskiej na hydrofobowość folii oraz zmniejszenie się ich swobodnej energii powierzchniowej, zwłaszcza składowej polarnej. We wcześniejszej pracy oceniono wpływ dodatku gumy arabskiej na właściwości mechaniczne folii polimerowych wytworzonych ze skrobi oraz napełnionych wollastonitem1). Oprócz pożądanych właściwości wytrzymałościowych folie biopolimerowe muszą charakteryzować się określonymi cechami powierzchniowymi. W przypadku zastosowania folii jako opakowania zabezpieczającego owoce lub warzywa przed wyschnięciem musi ona stanowić odpowiednią barierę do przenikania przez nią płynów i gazów, w tym wody i olejów. W związku z tym pożądane jest, aby charakteryzowała się ona jak największą hydrofobowością. Nadmierna hydrofilowość opakowań żywności może być przeszkodą w regulowaniu ich wodochłonności, co może ułatwiać migrację wody podczas przechowania produktów spożywczych2). Jednym z głównych czynników decydującym o właściwościach adhezyjnych folii jest dobór plastyfikatora2-4). Jego obecność gwarantuje, że skrobia podgrzewana podczas przygotowywania folii nie ulega degradacji a żelatynizacji. Do najczęściej stosowanych plastyfikatorów należy glicerol, jednak jego wodorotlenkowa struktura sprawia, że jako plastyfikator wykazuje on silnie hydrofilowy charakter i skłonność do wiązania wody, co nie zawsze p[...]

Rheological properties of wastes from conversion of rapeseed oil to biofuel Właściwości reologiczne odpadów z produkcji biopaliw z oleju rzepakowego DOI:10.15199/62.2016.11.20


  Rheol. properties of the selected biofuel wastes (distilled glycerol, technical grade glycerol and org. matter-contg. non-glycerol fraction from rapeseed oil) were detd. at 20-90°C both during heating and cooling and compared with com. glycerol. Activation energies were also detd. The distilled glycerol showed the lowest content of moisture and impurities. Przedstawiono wyniki badań reologicznych wybranych odpadów z produkcji biopaliw na bazie rzepaku. Testowano glicerol destylowany, glicerol techniczny oraz frakcję zawierającą inne niż glicerol związki organiczne. Wyniki (współczynnik lepkości, gęstość, aktywność wody) porównano z parametrami określonymi dla komercyjnego glicerolu dostępnego na rynku. Badania reologiczne przeprowadzono przy użyciu reometru oscylacyjnego w zakresie temp. 20-90°C zarówno podczas ogrzewania, jak i schładzania cieczy. Wyznaczono energie aktywacji. Wykazano wpływ typu odpadu na jego lepkość dynamiczną. Stwierdzono niską zawartość wody i zanieczyszczeń w glicerolu destylowanym, końcowym produkcie oczyszczania odpadów. Jednym z problemów przemysłu biopaliw jest powstawanie wielu odpadów produkcyjnych. Poszukuje się metod ich zagospo-darowania lub nowych zastosowań. Procesy technologiczne wymagają jednak dostarczenia półproduktów o ściśle zdefiniowanych właściwościach i parametrach. Powstający w wyniku produkcji biopaliw glicerol oczyszczony (destylowany) znalazł już wiele zastosowań. Używany jest on głównie do zastosowań technicznych (płyny eksploatacyjne, farby, lakiery, rozpuszczalniki) lub w chemii gospodarczej. Oczyszczony glicerol używany jest jako substrat do syntezy chemicznej, w produkcji materiałów wybuchowych1-4), jako produkt do biokonwersji4-6), substrat dla przemysłu spożywczego i kosmetycznego. Może też służyć do wytwarzania surfaktantów7-9), produkcji opakowań biodegradowalnych10), znalazł zastosowanie w chłodnictwie11) a także jako nośnik substancji do celów medycznych oraz wy[...]

Physical properties of kaolin clay-containing pectin gels Właściwości fizyczne żeli pektynowych zawierających glinkę kaolinową DOI:10.15199/62.2017.2.29


  Low-ester pectin was mixed with various amts. of kaolin clay to obtain hydrous gels. The addn. of clay resulted in an alteration of phys. parameters of gels, esp. d. and colour. Performed texture profile anal. revealed an increase of hardness, adhesiveness and flexibility of the kaolin- -enriched gels. Zaprezentowano wyniki eksperymentalnych badań cech fizycznych żeli otrzymanych z mieszanki pektyny z nanododatkiem w postaci gliny kaolinowej. Badania przeprowadzono dla 6 różnych kombinacji, wyznaczając podstawowe parametry fizyczne (gęstość, aktywność wody, barwa, zwilżalność) termiczne (analiza DSC) oraz reologiczne (profilowa analiza tekstury TPA). Stwierdzono istotny wpływ zarówno zawartości pektyny, jak i dodatku kaolinu. Wykonana analiza korelacji wykazała istnienie związku pomiędzy zmierzonymi parametrami fizycznymi a wyznaczonymi cechami TPA. Pektyny to polisacharydy występujące w ścianach komórkowych wielu roślin. Są to przede wszystkim poliuronidy składające się z połączonych ze sobą wiązaniami α-(1,4)-glikozydowymi resztkami kwasu D-galakturonowego. W zależności od stopnia estryfikacji grup karboksylowych reszt kwasu galakturonowego grupami metylowymi wyróżnia się pektyny wysokometylowane (stopień estryfikacji powyżej 50% grup karboksylowych) oraz niskometylowane (stopień estryfikacji poniżej 50%)1). Bogate w pektyny są owoce, zwłaszcza takie jak jabłka, brzoskwinie, śliwki i cytrusy. Pod względem odżywczym nie są trawione przez organizm ludzki, stanowią zatem jako ciała balastowe jedną z frakcji błonnika. Wiele mikroorganizmów ma jednak zdolność rozkładu pektyn. Z powodu swojej szerokiej dostępności i obfitości, biozgodności i stosunkowo niskiej ceny są powszechnie stosowane jako środek zagęszczający i stabilizator, nie tylko w przemyśle spożywczym, ale też w farmaceutycznym i tekstylnym. W ostatnich latach pektyny znajdują również zastosowanie jako baza do wytwarzania aerożeli i filmów zawierających różne [...]

Wollastonite-filled and Arabic gum-modified starch films. Part 3**. Optical properties Folie skrobiowe napełniane wollastonitem i modyfikowane gumą arabską. Cz. III**. Właściwości optyczne DOI:10.15199/62.2017.3.41


  Wollastonite-filled starch films were modified by addn. of arabic gum (8-16%) and studied for their optical properties by colorimetry, UV-Vis and FT-IR spectrometry. An increase in the film opacity and an increase of the intensity of O-H vibrations in the range of 3000-3600 cm-1 were obsd. Oceniono wpływ dodatku gumy arabskiej na właściwości optyczne folii ze skrobi ziemniaczanej napełnianej wollastonitem (Ca- 3Si3O9). Do badań zastosowano trzy niezależne metody pomiarowe: spektroskopię UV-Vis, spektroskopię FT-IR oraz pomiary kolorymetryczne. Stwierdzono zmniejszenie przepuszczalności oraz zmianę barwy otrzymanych filmów w zakresie nadfioletu i promieniowania widzialnego. Zastosowanie gumy arabskiej jako środka dyspergującego miało wpływ na strukturę otrzymanych folii skrobiowych. Analiza w podczerwieni folii domieszkowanych gumą wykazała większą intensywność pasm w obszarze częstotliwości przypisanych drganiom ugrupowania O-H pochodzącego od wolnych, wewnątrz- i międzycząsteczkowych wiązań wodorowych. Zmianom strukturalnymi mogły ulegać również wiązania glikozydowe skrobi. W poprzednich pracach oceniono wpływ dodatku gumy arabskiej na właściwości mechaniczne1) oraz adhezyjne folii2) wytwarzanych ze skrobi napełnianej wollastonitem. Właściwości te wynikają z wzajemnych oddziaływań składników na poziomie cząsteczkowym. Szybkimi metodami oceny i identyfikacji tych oddziaływań są optyczne metody spektroskopowe w zakresie UV-Vis i podczerwieni. Są to sposoby tanie i niedestrukcyjne, pozwalające ponadto ocenić barwę badanych materiałów oraz ich przezroczystość. Skrobia jest naturalnym węglowodanem zbudowanym z jednostek glukozowych. Nie jest ona jednak chemicznie jednorodnym materiałem, zawiera 20-25% amylozy oraz 75-80% amylopektyny, połączonych wiązaniami (1→4)-α-D-glikozydowymi oraz (1→6)-α-D-glikozydowymi3). Guma arabska jest zestalonym sokiem drzew akacjowych z gatunku Acacia. Jest to polisacharyd[...]

Aging of biodegradable thermoplastic starch film under UV-irradiation Starzenie biodegradowalnej folii ze skrobi termoplastycznej pod wpływem promieniowania UV DOI:10.15199/62.2017.4.32


  Starch films were produced after addn. of poly(vinyl alcohol) by extrusion, exposed to UV irradn. and studied for wettability and water vapor permeability. An increase in hydrophilicity and permeability after exposition was obsd. Metodą ekstruzji wytworzono folie polimerowe ze skrobi i glicerolu z dodatkiem poli(alkoholu winylowego), po czym eksponowano je na działanie promieniowania UV-C przez okres do 14 dni. Oceniono wpływ fotooksydacji UV na zwilżalność powierzchni, przepuszczalność pary wodnej oraz barwę folii. Stwierdzono, że czas ekspozycji wpływał istotnie na wszystkie analizowane parametry. Z kolei wzrastające stężenie poli(alkoholu winylowego) w mieszance zwiększało hydrofilowość oraz przepuszczalność pary wodnej. Skrobia, jeden z najszerzej dostępnych biopolimerów, jest uważana za materiał, z którego można wytwarzać produkty mogące znaleźć zastosowanie w przemyśle spożywczym i w rolnictwie1). Otrzymywane obecnie na jej bazie folie i opakowania wciąż mają niewystarczające właściwości fizyczne, by można je było powszechnie stosować jako zamienniki materiałów otrzymywanych na bazie ropy naftowej. Problem ten dotyczy zwłaszcza materiałów przygotowywanych z dużym udziałem skrobi w mieszance, powyżej 50% mas.2, 3). Do produkcji folii można wykorzystać skrobię natywną bądź też przetworzoną do postaci termoplastycznej, w której pierwotna struktura została zmodyfikowana w wysokiej temperaturze lub pod wysokim ciśnieniem. Przykładem może być folia termoplastyczna (TPS) otrzymywana w warunkach HTST (high temperature, short time) podczas procesu ekstruzji. Prócz biopolimeru, na końcowe właściwości folii skrobiowych wpływa rodzaj i ilość użytego plastyfikatora oraz innych dodatków funkcjonalnych i wypełniaczy, których wprowadzanie ma na celu poprawę fizycznych właściwości folii.Folie TPS są zazwyczaj silnie hydrofilowe, o dość niskiej elastyczności i dużej podatności na warunki atmosferyczne. Wrażliwość na wilgoć i absorpcja [...]

Wollastonite-filled and arabic gum-modified starch films. Part 4**. Surface nanostructure Folie skrobiowe napełniane wollastonitem i modyfikowane gumą arabską. Cz. IV**. Nanostruktura powierzchni DOI:10.15199/62.2017.5.32


  The surface of wollastonit-filled starch films modified by addn. of arabic gum (8-16%) was studied by at. force microscopy. Surface roughness was also detd. A significant increase of the roughness and power spectral d. were obsd. Zbadano wpływ dodatku gumy arabskiej na morfologię powierzchni folii skrobiowych napełnianych wollastonitem (Ca3Si3O9). Strukturę powierzchni określono przy użyciu mikroskopu sił atomowych. Scharakteryzowano chropowatość powierzchni oraz wyznaczono widmową gęstość mocy profili chropowatości. Modyfikacja mieszanki gumą arabską miała wyraźny wpływ na wzrost chropowatości powierzchni uzyskanych folii. Naturalne biopolimery, takie jak skrobia, mogą być stosowane do produkcji biodegradowalnych folii i żeli w przemyśle opakowaniowym, rolnym i spożywczym. Aby poprawić właściwości tego typu materiałów, wzbogaca się je różnymi dodatkami, w tym nanoglinkami ceramicznymi (montmorylonit, wollastonit i bentonit). Wpływają one korzystnie na wytrzymałość mechaniczną, ale produkty nadal charakteryzują się dużą hydrofilowością i zwilżalnością. We wcześniejszych pracach1-3) wykazano, że modyfikowanie mieszanki skrobia/wollastonit dodatkiem gumy arabskiej nie tylko nie pogarsza właściwości mechanicznych otrzymywanych folii, ale również znacznie poprawia ich właściwości adhezyjne oraz ogranicza hydrofilowość i przepuszczalność promieniowania UV. Badania FT-IR pokazały również, że użycie gumy arabskiej jako środka dyspergującego ma wpływ na strukturę otrzymanej folii3). Metodą pozwalającą opisać strukturę powierzchni jest m.in. analiza chropowatości. Jest ona związana z istnieniem rozpoznawalnych optycznie lub wyczuwalnych mechanicznie nierówności, które nie wynikają z kształtu próbki. Chropowatość wyznaczana jest zazwyczaj przy użyciu skaningowego mikroskopu tunelowego (STM), skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) lub mikroskopu sił atomowych (AFM)4, 5). AFM pozwala na uzyskanie informacji na temat topografii b[...]

Effect of the surface structure of thermoplastic starch pellets on the kinetics of water vapor adsorption Wpływ struktury powierzchni granulatu skrobi termoplastycznej na kinetykę adsorpcji pary wodnej DOI:10.15199/62.2016.4.31


  Wheat, maize and potato starches were converted to thermoplastic starch (TPS) with glycerol by extrusion, pelletized at changing the speed of extruder screw and studied for apparent d., true d., total porosity, and sp. pore vol. The TPS pellets were studied for water adsorption from air at 20°C and relative humidity 75.3% for 72 h to det. the adsorption kinetics. The lowest hydrophilicity of TPS was found for the pellets extruded at highest speed of extrusion screw (120 rpm). Dokonano oceny wpływu struktury powierzchni granulatu skrobi termoplastycznej (TPS) wytworzonej na bazie skrobi pszennej, kukurydzianej i ziemniaczanej na kinetykę adsorpcji pary wodnej. Strukturę tę modyfikowano poprzez zmianę prędkości obrotowej ślimaka ekstrudera, zmieniając gęstość pozorną (objętościową), gęstość rzeczywistą, porowatość całkowitą i względną objętość porów. Badanie prowadzono przez 72 h w środowisku o wilgotności względnej 75,3% w temp. 20°C, wyznaczając przebieg kinetyki adsorpcji pary wodnej w funkcji czasu oraz zmian szybkości adsorpcji pary wodnej w funkcji zawartości wody. Na podstawie przeprowadzonej analizy wykazano wpływ rodzaju użytej skrobi oraz parametrów technologicznych procesu ekstruzji na adsorpcję pary wodnej przez granulat TPS. Skrobia stanowi jeden z najszerzej spotykanych polimerów pochodzenia roślinnego. Charakteryzuje się dużą zdolnością do zagęszczania i suspendowania, dzięki czemu umożliwia tworzenie żeli, filmów lub błon. Możliwość przetwarzania natywnej skrobi do postaci termoplastycznej TPS (thermoplastic starch) pozwala rozszerzyć obszar wykorzystania polimerów skrobiowych o nowe gałęzie przemysłu, takie jak przemysł opakowaniowy (sztywne lub plastyczne bioopakowania i pojemniki) lub przemysł spożywczy (filmy)1-3). W celu przetworzenia natywnej skrobi do postaci TPS niezbędne jest dodanie plastyfikatora. Jego obecność gwarantuje, że podczas podgrzewania skrobia nie ulegnie degradacji, a żelatynizacji. [...]

Zastosowanie granulatu skrobi termoplastycznej napełnianej wollastonitem i bentonitem do sorpcji metali ciężkich z roztworów wodnych DOI:10.15199/62.2017.11.8


  Zanieczyszczenie środowiska naturalnego metalami ciężkimi stanowi zagrożenie dla roślin oraz zwierząt, w tym również ludzi. Przyjmuje się, że w organizmie człowieka odkłada się 5% kadmu przyjmowanego z pokarmem1, 2). W przypadku zwierząt sposobem ograniczającym szkodliwe działanie metali ciężkich na organizm mogą być związki chemiczne mające zdolności chelatujące3, 4). Również w rolnictwie najczęściej stosowanymi metodami są techniki oparte na sorpcji i kompleksowaniu jonów metali5, 6). Mogą do tego służyć odpady z przemysłu rolniczego lub spożywczego7-9), będące tanią alternatywą dla substancji chemicznych. Wykazano, że do sorpcji metali ciężkich nadają się produkty oparte na skrobi termoplastycznej (TPS), która charakteryzuje się większymi zdolnościami sorpcyjnymi od skrobi natywnej10-14), nieposiadającej zdolności chelatujących. Podczas przetwarzania do postaci termoplastycznej skrobia może być dodatkowo wzbogacana napełniaczami zwiększającymi jej zdolności sorpcyjne15-18). Napełniaczami takimi mogą być krzemiany (wollastonit, montmorylonit) lub zawierające je glinki (bentonit, kaolin). Charakteryzują się one nie tylko dużymi zdolnościami sorpcyjnymi względem metali ciężkich19-24), ale również dobrze wiążą się z TPS tworząc stabilne struktury25-28). Ponadto są nieszkodliwe dla środowiska i podobnie jak czysta skrobia mogą być spożywane przez zwierzęta gospodarskie29). Hussein B. Khudhura, b,*, Siemowit Muszyńskia, Sylwia Szymańczyka, Agnieszka Chałabis-Mazureka, Anita Kwaśniewskaa, Tomasz Oniszczuka, Natalia Kowala, Marta Ejtela, Jose Luis Valverde Piedraa, Bożena Gładyszewskaa 96/11(2017) 2257 Mgr inż. Anita KWAŚNIEWSKA - notkę biograficzną i fotografię Autorki wydrukowaliśmy w nr. 2/2017, str. 422. Dr hab. inż. Tomasz ONISZCZUK - notkę biograficzną i fotografię Autora wydrukowaliśmy w nr. 4/2017, str. 892. Natalia KOWAL - notkę biograficzną i fotografię Autora wydrukowaliśmy w nr. 3/2017, str. 700. Dr Agnieszka CHAŁABIS[...]

 Strona 1