Riassunto analitico
Il PVOH è riconosciuto come un polimero non tossico, inodore e insapore con diverse applicazioni alimentari e non alimentari, come materiale da imballaggio alimentare (come film, strato in film compositi, rivestimento per film di diversa natura), come agente di rivestimento per integratori alimentari, nell'industria farmaceutica e cosmetica e diverse applicazioni mediche, nonché nell'industria della carta e del tessile. Come materiale per l'imballaggio alimentare, il PVOH si distingue generalmente per l'eccellente capacità filmogena, barriera ai gas, proprietà ottiche, alta resistenza alla trazione e flessibilità, ma le proprietà fisiche del PVOH dipendono in gran parte dal metodo di preparazione. Un agente di reticolazione generalmente riduce l'idrofilia e migliora la resistenza a trazione a scapito dell'estensibilità (quindi, aumenta la fragilità) del film, e questo effetto è stato dimostrato su PVOH. Tuttavia, l'uso di agenti di polimerizzazione alternativi non ha ricevuto sufficiente attenzione. Gli agenti di polimerizzazione "verdi" a base naturale dovrebbero essere preferiti ai cross-linker convenzionali (come la glutaraldeide) utilizzati nella formulazione di plastiche convenzionali non biodegradabili. Nella prospettiva di personalizzare le prestazioni di PVOH allargando così il suo spettro di applicazione, il presente studio è finalizzato allo sviluppo di film PVOH mediante la formulazione con due acidi organici, utilizzati come ingredienti alimentari, ovvero acido citrico (E330) e acido malico (E296) e l’indurimento termico, valutando l'effetto dei trattamenti sulle proprietà meccaniche, il grado di rigonfiamento e la solubilità in acqua e le proprietà ottiche . Lo scopo dello studio era di valutare l'effetto dell'aggiunta di acido citrico e malico e la polimerizzazione a caldo sulle proprietà meccaniche, fisiche e ottiche dei film di poli (vinil alcol) (PVOH). Mentre i plastificanti convenzionali e i reticolanti migliorano rispettivamente l'estensibilità o la resistenza a trazione delle pellicole, l'aggiunta di acido citrico e malico accoppiata con la polimerizzazione a caldo determina una maggiore resistenza a trazione ed estensibilità.
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Abstract
PVOH is recognized to be a non-toxic, odourless and tasteless polymer with several food and non-food applications, such as food packaging material (as film, layer in composite films, coating for films of different nature), as a coating agent for food supplements, in the pharmaceutical and cosmetics industries and several medical applications, as well as in the paper and textile industries. As a material for food packaging, PVOH generally stands out for its excellent film-forming capacity, barrier to gases, optical properties, high tensile strength and flexibility, but the physical properties of PVOH largely depend on the method of preparation. A cross-linking agent generally reduces hydrophilicity and improves tensile strength at the expense of the extensibility (thus, increases brittleness) of the film, and this effect has been proved on PVOH. However, the use of alternative curing agents has not received sufficient attention. Natural-based, “green” curing agents should be preferred to conventional cross-linkers (such as glutaraldehyde) used in the formulation of conventional, non-biodegradable plastics In the perspective of tailoring PVOH performances thus widening its spectrum of application, the present study aimed at developing PVOH films by formulation with two organic acids used as food ingredients, namely citric acid (E330) and malic acid (E296) and thermal curing, assessing the effect of treatments on the mechanical properties, swelling degree and water solubility and optical properties. The aim of the study was to assess the effect of the addition of citric and malic acid and heat-curing on the mechanical, physical and optical properties of poly (vinyl alcohol) (PVOH) films. While conventional plasticizers and crosslinkers improve either extensibility or tensile strength of films, respectively, the addition of citric and malic acid coupled with heat-curing determined higher tensile strength and extensibility.
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