1. Influence of ionic plasticizers on the processing and viscosity of starch melts
- Author
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Gaël Colomines, Denis Lourdin, Guy Della Valle, Eric Leroy, Paul G. DeCaen, Sophie Guilois, Agnès Rolland-Sabaté, Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN), Institut de biologie structurale et microbiologie (IBSM), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Université Paul Cézanne - Aix-Marseille 3-Université de Provence - Aix-Marseille 1-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sécurité et Qualité des Produits d'Origine Végétale (SQPOV), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Matrices Aliments Procédés Propriétés Structure - Sensoriel (GEPEA-MAPS2), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Polymers and Plastics ,Rheometry ,Organic Chemistry ,Plasticizer ,02 engineering and technology ,010402 general chemistry ,021001 nanoscience & nanotechnology ,01 natural sciences ,0104 chemical sciences ,Viscosity ,chemistry.chemical_compound ,[CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers ,Chemical engineering ,chemistry ,Rheology ,Ionic liquid ,Materials Chemistry ,Extensional viscosity ,[SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering ,0210 nano-technology ,Glass transition ,Choline chloride ,Thermoplastic starch ,glass - Abstract
International audience; Maize starch was plasticized by glycerol, choline chloride ([Chol][Cl]) and ionic liquids (Choline acetate ([Chol][Ace]), 1-Ethyl-3-methylimidazolium Chloride ([EMIM][Cl]) and 1-Ethyl-3-methylimidazolium acetate ([EMIM][Ace]). Melt rheology at 120 °C was assessed with a twin-screw micro-compounder used for processing small quantities (8−10 g), and with a capillary rheometer with pre-shearing (Rheoplast). Qualitative agreement was found between shear viscosities obtained by both rheometry devices, showing the interest of the micro-compounder for screening of plasticizers’ influence. The lower shear viscosity values were obtained in presence of [EMIM][Ace] whereas [Chol][Cl] led to the largest ones. Rather than processing induced macromolecular degradation, the glass transition temperature depressing effect of the plasticizers was found to better explain viscosity differences. This underlines the strong influence of the nature of the plasticizers on starch melt rheology. Finally, results from extensional viscosity shows the specific influence of [EMIM][Ace], suggesting that this plasticizer could be particularly relevant for thermoplastic starch processing.
- Published
- 2019
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