Miljövänlig plastfilm av potatisstärkelse
Plast av potatisstärkelse är ett lovande material för bland annat förpackningar, som kan bli ett nytt stort användningsområde för stärkelseplaster. Det visar Åsa Rindlav Westlings doktorsavhandling som utförts i Paul Gatenholms forskargrupp vid polymerteknologi på Chalmers.
Den stora mängden sopor skulle kunna minskas om en större andel än idag kunde komposteras. Förbränning av material från olja, till exempel vanlig plast och fossila bränslen, ökar halten koldioxid i atmosfären med risk för växthuseffekt och miljöproblem. Därför eftersöks idag material som är biologiskt nedbrytbara och kommer från förnybara källor. Stärkelsepolymerer, som utvinns bland annat från potatis, majs och vete, kan användas som råvara för biologiskt nedbrytbara plaster. EU har idag ett överskott på jordbruksprodukter och en viss andel skulle kunna användas som råvara för plasttillverkning. Idag tillverkas bland annat engångsbestick och förpackningschips av stärkelse. Ett nytt stort användningsområde för plastfilmer av stärkelse kan vara förpackningar. Stärkelsefilmen har mycket bra syrgasbarriäregenskaper och kan i vissa fall ersätta aluminium för att skydda syrekänsliga livsmedel.
Potatisstärkelse framställs ur koldioxid och vatten med hjälp av solens energi då potatisen växer. Åsa Rindlav-Westlings doktorsarbete behandlar plastfilmer av just potatisstärkelse. I arbetet har stärkelsefilmers struktur studerats, vilken har betydelse för filmernas egenskaper. Genom att variera betingelserna då filmen tillverkas har filmens struktur kunnat styras. En långsam filmbildning resulterar i att stärkelsen blir välordnad i filmen och kristalliniteten blir hög. Filmernas egenskaper som styrka och töjbarhet påverkas av kristalliniteten.
Filmerna visade mycket goda syrgasbarriäregenskaper. Vid hög luftfuktighet försämrades dock både barriäregenskaperna och styrkan hos filmen. Detta beror på att vattnet går in i stärkelsefilmen och gör den mjukare. En ny teori om hur vattnet omfördelas i filmen efter värmning och därmed påverkar egenskaperna presenteras. En möjlighet att hindra vatten från att gå in i filmen är att behandla filmens yta, och försök gjordes med plasmabehandling, där en glasartad yta eller en starkt vattenavvisande yta bildas. Ytterligare en möjlighet är att tillsätta vattenavvisande ämnen till filmen som lägger sig i ytan. Proteiner som finns i stärkelsen visade sig hamna i ytan som därmed blev mer vattenavvisande.
Studien visar att stärkelse är ett mycket lovande material att använda i biologiskt nedbrytbara och förnyelsebara plaster. Kunskapen arbetet gett kan vara användbar vid utveckling av nya och miljövänliga plaster.
Avhandlingen ”Chrystallinity and morphology of starch polymer of films” försvaras vid en offentlig disputation den 15 mars kl 10.15 i sal KB, Kemigården 4, Chalmers tekniska högskola, Göteborg.
För mer information kontakta:
Åsa Rindlav Westling, Institutionen för polymerteknologi, tel 031-772 34 12
e-post: asa@pol.chalmers.se
