PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2000 | R. 7, nr 2, Supl. (23) | 213--225
Tytuł artykułu

Starch-Based Microparticles: a Preliminary Study of the Structure and Properties

Warianty tytułu
Mikrocząsteczki skrobiowe : wstępne badania budowy i właściwości
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Starch is a cheap and abundant polysaccharide, which is found in nature as water insoluble semicry- stalline granules with sizes in the range of 0.5-70 µm. Although starch is easily gelatinised or dissolved in water, it is not possible to obtain stable suspensions or colloidal systems from native starches. This inherent disadvantage of starch has limited its applications. In this study potato starches were processed to obtain fully biodegradable microparticles, which behave as microgels or colloids in aqueous suspensions. The synthesis process is based on the unique combination of gelatinization and cross-linking performed in water-oil emulsions. The obtained starches are very stable in water and show an interesting shear-thinning behaviour even at high solid contents. In particular, the rheological behaviour of the new starches is unique. The starches offer new possibilities for preparing starch colloids with a range of properties. A range of starch microparticles was obtained opening the door to numerous food and non-food markets (paints and coatings, inks and pigments, super- absorbent polymers, food additives, personal care products, pharmaceuticals, ceramics, paper additives, adhesives, thickeners, emulsifiers, ....). In order to make a wide-scale industrial use of these new materials possible, it is necessary to acquire detailed knowledge about the structure and properties of the prepared particles. By a multidisciplinary approach, a start was made on their process-structure-property relationships. The final goal of this work is to establish the relationships between synthesis parameters and the structural, colloidal and rheological features. Particles were prepared using epichlorohydrin and trisodium trimetaphosphate as cross-linkers. In this paper important reaction parameters, such as temperature, time and composition of the reactants (starch, cross-linker, hydroxide), which influence the structure of the microparticles during synthesis, were identified. Using Bohlin reometry the formation of the starch network structure was studied. Particle sizes of the microgels are in the range of 60 nm up to 10 µm. The synthesised particles were slightly negative (in the range of - 5 to - 45 mV). Features such as size and charge of the particles depended on the type and amount of cross-linker used. Descriptions of the rheological properties of starch-based microparticles in aqueous suspensions, both in dilute and concentrated systems, were given. The microgel-type particles showed a behaviour that is typical for (slightly) charged materials or polyelectrolytes. (original abstract)
Skrobie poddano obróbce w celu otrzymania w pełni biodegradowalnych mikrocząsteczek, które w roztworze wodnym zachowywałyby się jak mikrożele lub koloid. W tym celu połączono kleikowanie z sieciowaniem w emulsji wodno olejowej. Takie skrobie były bardzo stabilne w wodzie, wykazując właściwości rozrzedzania ścinaniem nawet w roztworach o dużej zawartości frakcji stałej. Są to właściwości bardzo unikalne w przypadku skrobi. W ten sposób można otrzymać nowe koloidy o zróżnicowanych właściwościach. Skrobie takie mogą znaleźć zastosowanie do celów spożywczych i niespożywczych (farby i pokrycia, tusze i pigmenty, superabsorbenty, dodatki do żywności, środki higieny osobistej, farmaceutyki, ceramika, dodatki do papieru, zagęstniki, emulgatory i inne zastosowania). Cząteczki otrzymano stosując jako czynniki sieciujące epichlorohydrynę z trimetafosforanem trisodowym. Badano wpływ istotnych parametrów reakcji na przebieg syntezy i właściwości produktów. (abstrakt oryginalny)
Rocznik
Strony
213--225
Opis fizyczny
Twórcy
  • Agrotechnological Research Institute (ATO), Netherlands
  • Van't h off Laboratorium for Physical and Colloidal Chemistry, Netherlands.
Bibliografia
  • [1] Jiugao Y. Jie L.: Starch, 46, 1994, 252.
  • [2] Soest J.J.G. van, Verduin H., Feil H.: Second World Congress on Emulsion, EDS, Paris 1997, 1-1- 366/01-05.
  • [3] Soest J.J.G. van, Schijndel R.J.G. van, Gotlieb K.F.: PCT Pat. Appl. W09901214A1, 1999.
  • [4] Velazquez J.M., Marmolejo-Rivas G., Riosdiaz R.G., Alvarez A.B., Marin-Carrillo E.M., Głogowski M.W.: PCT Pat. Appl. W09955819, 1999.
  • [5] Gunther W., et al.: PCT Pat. Appl. W09725073, 1997.
  • [6] Baensch J., Gumy D., Sievert D., Wursch P.: PCT Pat. Appl. WO 96/03057, 1996.
  • [7] Zee M. van der: Structure-biodegradability relationships of polymeric materials, P&L, Wageningen, 1997, 1-211.
  • [8] Galliard T., Bowler P.: Starch: Properties and potential, John Wiley, New York, 1987, 1-200.
  • [9] Ellis R.P. et al.: J. Sci. Food Agric., 77, 1998, 289-311.
  • [10] Jane J.-L.: J. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem., 4 (A32), 1995, 751.
  • [11] Green B.K., Schleicher L.: US Pat. 2800457.
  • [12] Arshady R.: Pol. Engin. Sci., 29, 1989, 1746.
  • [13] Porath J., Johnson J.C., Láás T.: J. Chrom, 60, 1971, 167.
  • [14] Chitumbo K., Brown W.: J. Pol. Sci., C36, 1971, 297.
  • [15] Kulicke W.M., Nottelmann H.: Polym. Mater. Sci. Engin., 57, 1987, 265.
  • [16] Kulicke W.M., Aggour Y.A.:, Starch, 41, 1989, 140.
  • [17] Kulicke W.M., Aggour Y.A.: Starch, 42, 1990, 134.
  • [18] Wolfe M.S., Scopazzi C.: J. Coll. Interface Sci., 133, 1989, 265.
  • [19] Antonietti M., Briel A., Förster S.: J. Chem. Phys., 105, 1996, 7795.
  • [20] Soest J.J.G. van, Tournois H., Wit D. de, Vliegenthart J.F.G.: Carboh. Res., 279, 1995, 201.
  • [21] Lycklema J.: Fundamentals of Interface and Colloidal Science, Vol. II, Acad. Press, San Diego, Chpt. 2.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.ekon-element-000171660534

Zgłoszenie zostało wysłane

Zgłoszenie zostało wysłane

Musisz być zalogowany aby pisać komentarze.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.