Despite some advantages of thermopl

Despite some advantages of thermoplastic starch (TPS), such as biodegradability, renewability, and low cost, it exhibits unsatisfactory mechanical properties and high vapor permeability (WVP). In this study, TPS-based green composites containing various amounts of high-stiff cellulose nanocrystals (CNCs), 0–9 wt%, were prepared in an internal mixer to modify the abovementioned drawbacks. The CNCs prepared via acid hydrolysis of microcrystalline cellulose (MCC) at different temperatures were characterized by means of scanning electron microscopy, atomic force microscopy (AFM), Fourier transform infrared spectroscopy, and X-ray diffraction analysis. The AFM micrographs showed that MCC hydrolysis at 44 °C resulted in CNCs with the highest yield of 37 % and average length and width of 272 nm and 61 nm, respectively. Adding CNC level from 0 to 9 wt% considerably increased the tensile strength of the TPS from 3.1 to 11.1 MPa (358 %), Young’s modulus from 237.3 MPa to 4.2 GPa, and the glass transition temperature (T g) from 69.2 to 90.7 °C. The relatively good interfacial interaction between CNC and TPS matrix due to rather similar polysaccharide structure in both CNC and starch caused a remarkable improvement of these mechanical properties. Furthermore, the introduction of 9 wt% CNCs decreased water vapor permeability (WVP) of the TPS from 3.4 × 10−6 to 1.3 × 10−6 g m−1h−1Pa−1. In fact, the barrier effect of the CNC plates with relatively high aspect ratio decreased the WVP of the resultant nanocomposite.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แม้ มีข้อดีบางประการของเทอร์โมอื่น ๆ แป้ง (TPS), เช่น biodegradability, renewability และต้นทุนต่ำ มันแสดงคุณสมบัติทางกลที่น่าพอใจและการซึมผ่านไอน้ำสูง (WVP) ในการศึกษานี้ ใช้ TPS เขียวคอมโพสิตที่ประกอบด้วยเซลลูโลสสูงแข็ง nanocrystals (CNCs), 0-9 จำนวนต่าง ๆ wt % มีเตรียมในการผสมภายในการแก้ไขข้อด้อยดังกล่าวข้างต้น CNCs เตรียมผ่านกรดย่อยของจุลเซลลูโลส (MCC) ที่อุณหภูมิต่าง ๆ มีลักษณะโดยใช้วิธีการสแกนอิเล็กตรอน ไมโครสโคแรงอะตอม (ด้าน), กอินฟราเรดการแปลง และวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของแสงเอ็กซเรย์ Micrographs ด้านแสดงให้เห็นว่า สลาย MCC ที่ 44 ° C ผลใน CNCs ผลสูงสุด 37% และค่าเฉลี่ยความยาวและความกว้าง 272 nm และ 61 nm ตามลำดับ เพิ่มระดับ CNC จาก 0 ไปยัง 9 wt %มากเพิ่มความต้านทานแรงของ TPS จาก 3.1 การ 11.1 MPa (358%), โมดูลัสของยังจาก 237.3 MPa ไป 4.2 GPa และอุณหภูมิการเปลี่ยนแก้ว (T g) จาก 69.2 90.7 องศาเซลเซียส การโต้ตอบระหว่างเมตริกซ์ CNC และ TPS เนื่องจากโครงสร้าง polysaccharide จะคล้ายในซีเอ็นซีทั้งแป้ง interfacial ค่อนข้างดีเกิดจากการปรับปรุงที่โดดเด่นของคุณสมบัติเหล่านี้ นอกจากนี้ การแนะนำของ wt % 9 CNCs ลดน้ำไอซึมผ่าน (WVP) ของ TPS จากเวลา 3.4 × 10-6 การ 1.3 ×เวลา 10-6 g m−1h−1Pa−1 ในความเป็นจริง ผลกระทบอุปสรรคของแผ่น CNC มีสัดส่วนค่อนข้างสูงลดลง WVP ของสิตผลลัพธ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แม้จะมีบางข้อได้เปรียบของสตาร์ชเทอร์โม (TPS) เช่นการย่อยสลายทางชีวภาพ, renewability และค่าใช้จ่ายต่ำแสดงคุณสมบัติทางกลที่น่าพอใจและการซึมผ่านไอน้ำสูง (WVP) ในการศึกษานี้พีเอสคอมโพสิตที่ใช้สีเขียวที่มีจำนวนต่างๆของนาโนคริสตัลเซลลูโลสสูงแข็ง (CNCs), 0-9% โดยน้ำหนักที่ถูกจัดทำขึ้นเครื่องผสมภายในเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องดังกล่าวข้างต้น CNCs เตรียมผ่านการย่อยสลายกรดเซลลูโลส microcrystalline (MCC) ที่อุณหภูมิที่แตกต่างกันมีลักษณะโดยใช้วิธีการสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) ฟูเรียร์อินฟราเรดและการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ ไมโคร AFM แสดงให้เห็นว่าการย่อยสลาย MCC ที่ 44 องศาเซลเซียสส่งผลให้ CNCs กับผลผลิตสูงสุด 37% และความยาวเฉลี่ยและความกว้างของ 272 นาโนเมตรและ 61 นาโนเมตรตามลำดับ เพิ่มระดับซีเอ็นซี 0-9% โดยน้ำหนักมากเพิ่มความต้านทานแรงดึงของ TPS 3.1-11.1 MPa (358%) โมดูลัสของเด็กหนุ่มจาก 237.3 MPa 4.2 GPa และอุณหภูมิการเปลี่ยนกระจก (T g) 69.2-90.7 องศา ซี ปฏิสัมพันธ์ interfacial ค่อนข้างดีระหว่าง CNC และเมทริกซ์ TPS เนื่องจากโครงสร้าง polysaccharide ค่อนข้างคล้ายกันในทั้งสอง CNC และแป้งที่เกิดจากการพัฒนาที่โดดเด่นของคุณสมบัติทางกลเหล่านี้ นอกจากนี้การเปิดตัวของ 9% โดยน้ำหนักลดลง CNCs การซึมผ่านไอน้ำ (WVP) ของพีเอสจาก 3.4 × 10-6 1.3 × 10-6 กรัม-1h-1Pa-1 ในความเป็นจริงผลกระทบอุปสรรคของแผ่นซีเอ็นซีที่มีอัตราส่วนที่ค่อนข้างสูงลดลง WVP ของนาโนคอมโพสิตผลลัพธ์