بهبود ویژگی های فیلمهای زیست تخریب پذیر نشاسته به کمک محصول جانبی فرآیند تولید اتانول زیستی از کاه گندم

پلی ساکارید نشاسته یکی از فراوانترین و ازرانترین پلیمرهای طبیعی است که فیلمهای حاصل از آن مزایای مطلوبی مانند زیست تخریب پذیری، شفافیت و انعطاف پذیری دارد ولی در عین حال دارای معایبی از جمله خواص مکانیکی و حرارتی ضعیفی میباشد. بنابراین به منظور کاهش محدودیت کاربری و افزایش جایگزینی فیلمهای سنتزی با فیلم نشاسته میتوان از روشهای مختلفی مانند اضافه کردن پلیمر لیگنین استفاده کرد. در هر سال میلیونها تن لیگنین به عنوان محصول جانبی بی ارزش فرآیند تولید سوخت زیستی بدست می آید. تبدیل محصول بی ارزش لیگنین به محصولات با ارزش افزوده، هم از دید زیست محیطی و هم از دید اقتصادی (کاهش قیمت نهایی سوخت زیستی) اهمیت دارداین. تحقیق با هدف بهبود خواص فیزیکی فیلم نشاسته ذرت، ذرات لیگنین به ترکیب اضافه شده است. برای این هدف، نانوذرات لیگنین سودا بدست آمده از فرآوری کاه گندم به منظورتولید اتانول تحت شرایط قلیایی (سدیم هیدروکسید) در درصدهای وزنی ۱۰، ۲۰ و ۳۰ به ترکیب نشاسته و گلسیرول اضافه شد. از نتایج بدست آمده مشخص شد که با افزودن %۲۰ وزنی ذرات لیگنین، استحکام کششی و مدول الاستیک فیلم نشاسته خالص به ترتیب از ۴/۹ ± ۰/۲ و ± ۰/۱ ۰/۹ مگاپاسکال به ۸/۰ ± ۰/۴ و از ۲/۵ ± ۰/۳ مگاپاسکال افزایش یافته استکه با توجه به نانوذره بودن لیگنین و نقش پرکنندگی لیگنین قابل توجیه است. همچنین تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی(FESEM) ۱ از فیلم نشاسته و نشاسته-لیگنین نشان دهنده پخش یکنواخت نانو ذرات لیگنین در فیلم نشاسته-لیگنین ( %۲۰ وزنی) در ماتریس نشاسته است. علاوه بر این آنالیز حرارتی(TGA) ۲ نشان داد که کاهش وزن فیلم نشاسته-لیگنین با افزایش دما با سرعت کمتر و در محدوده دمایی پهن تری رخ داده و حداکثر کاهش وزن برای فیلم نشاسته خالص (%۹۶) بیشتر از کامپوزیت نشاسته-%۲۰لیگنین (نزدیک به (%۷۵ است. در نتیجه، لیگنین ضایعاتی از فرآیند تولید اتانول زیستی میتواند کاندید مناسبی برای بهبود خواص فیزیکی فیلم زیست تخریبپذیر نشاسته باشد.

Keywords:

نشاسته , ارزش افزوده , کاه گندم , لیگنین , خواص مکانیکی , زیست تخریب پذیر