Проект

Биопластик из крахмала: ингредиенты и рецепты

Продолжаем двигаться к самостоятельному созданию “крахмалопласта”. Мы уже собрали как можно больше доступной в Интернете информации о том, как приготовить натуральный биоразлагаемый пластик из крахмала в домашних условиях. Настало время разобраться в рецептуре и определиться с ингредиентами для экспериментов. Из исследованных материалов мы собрали 4 основных рецепта.

Рецепты

1. Химический

  • 250 мл воды
  • 2,5 г крахмала
  • 30 мл  раствора 1 моль/л соляной кислоты
  • 20 мл  глицерина
  • ~30 мл раствора 1 моль/л гидроксида натрия
  •  индикаторная бумага

Вода, крахмал, глицерин и соляная кислота смешиваются и кипятятся 15 минут на горелке, затем смесь нейтрализуется раствором щелочи и выкладывается на подложку.

2. Уксусный

  • 1 ст. ложка (10 г) крахмала
  • 4 ст. ложки (60 мл) воды
  • 1 ч. ложка (5 мл) уксуса
  • 1 ч. ложка (5 мл) глицерина

Все ингредиенты смешиваются в кастрюле и варятся при постоянном помешивании до загустения. Смесь охлаждается и формуется.

3. Содовый

  • 1 чашка крахмала
  • 2 стакана соды
  • 0,5 стакана воды

Рецепт самодельной массы для лепки. После высыхания затвердевает.

4. Солевой

  • 1 ч. ложка (3 г) крахмала
  • 45 мг поваренной соли
  • 2/3 чашки (160 мл) 1%-ного раствора глицерина

Рецепт от Green-plastics.net. Все ингредиенты смешать, нагревать на плите при постоянном помешивании до 95°С или до начала вспенивания. Снять с огня, продолжая помешивать массу для осаждения пены. Горячая масса выкладывается в форму и оставляется высыхать.

Механизм реакции

Для лучшего понимания сходств и отличий рецептур и для облегчения поиска правильных подходов к приготовлению крахмалопласта, важно понимать механику протекающих в процессе его получения реакций и их предназначения.

Крахмал состоит в основном из двух видов полисахаридов: линейной амилозы и ветвистого амилопектина. Для получения пластика намного лучше подходят линейные молекулы, именно поэтому в рецептах присутствуют кислоты и соли. Ионы в растворе способствуют гидролизу связей, соединяющих ветви амилопектина, разрывая его на множество более коротких цепочек амилозы. Эти длинные молекулы перепутываются и образуют прочные связи.

Такие крепкие переплетения приводят к образованию достаточно твёрдого и жёсткого пластика, что может стать причиной его хрупкости и ограниченности сфер применения. Для того, чтобы обеспечить некоторое скольжение между цепочками и сделать материал достаточно гибким, во многих рецептах присутствует глицерин. Он выполняет роль смазки в структуре полученного пластика и делает его мягким и гибким.

С пониманием этих механизмов можно приступать к сбору ингредиентов, необходимых для начала практических экспериментов по изготовлению “крахмалопласта” своими руками.

Ингредиенты

Картофельный крахмал продаётся практически в любом продуктовом магазине. Там же не составит труда приобрести уксус, соду, соль. Глицерин продаётся в аптеках в пузырьках. Соляную кислоту и гидроокись натрия можно приобрести в химическом магазине, но проще обойтись без этих едких промышленных компонентов.

Бизнес-план общественной мастерской MakerSpace на примере Artisan’s Asylum, США
Стол для ненужных вещей

Похожие записи

18 комментариев. Оставить новый

  • Таблица зависимости плотности глицерина и его концентрации можно найти по ссылке http://cniga.com.ua/index.files/glycerol.htm
    Это нужно чтобы выяснить концентрацию аптечного глицерина, на котором указана только плотность.

  • Карина
    14.09.2015 16:52

    Как думаете, можно ли из него делать тарелки из которых можно есть?

    • По идее да. Такой пластик годится только для тонких изделий и тарелки — как раз подойдут.

  • Витёк
    20.10.2016 21:09

    все приведенные рецепты дают не водоустойчивый пластик (на счет с соляной кислотой не знаю – не пробовал) у меня получался достаточно водоустойчивый (размягчается после нескольких суток погружения в воде, но не рвется и не превращается в слизь становится просто эластичный и чуть менее прочный, чем в твердом виде)когда добавлял несколькодневный настой таниннов (дуб или корень кровохлебки)на воде, либо ацетат кальция (порошок сырой яичной скорлупы гашенный в уксусе. но затратный рецепт. для мелочи пойдет ,но для больших объемов не набрать столько яиц), либо млечный сок каучуконосов (но добывать его муторно) . Кстати не зольном щёлоке более водостойкий , чем на уксусе.

    • Спасибо за полезную информацию! Как мне кажется основная проблема — сушка, т.е. невозможность получить затвердевшую объемную массу, только тонкие листы. Придумать туда какой-то компонент для связки воды и будет интересно. Может быть гипс? =)

      • Витёк
        21.10.2016 19:29

        сушка не такая уж проблема, на мой взгляд. если добавить какую-нибудь фибру (волокно растительное , например) то распределение воды будет более равномерным и высыхать будет ровнее с меньшей деформацией (можно сушить в формочке при темп не более 60 град несколько часов , как в видеоролике показано). а вообще, если кто не заморачивается, пусть добавит известь (только тогда делать надо не на кислотах , а на щёлоке)

        • Да, известь — хороший ход! Правда, щелочь уже не так просто добыть, как уксус, но всё же. Будем экспериментировать! А волокна важнее для прочности и износостойкости, а вот объемную сушку облегчат незначительно, на мой взгляд. У вас есть какие-то положительные результаты?

          • Витёк
            22.10.2016 20:07

            если вопрос в скорости сушки , то ченть примерно как в ролике на этом сайте (в духовке 3-4 часа). я сушу просто, пока время не торопит: сохнут образцы на бумажечке в теплом месте около 2 недель. при наполнении волокнами усадка во много раз меньше и покоробливания почти нет.

        • Глеб
          19.03.2018 14:50

          Подскажите, пожалуйста, как добавить фибру, в виде чего и в какой момент.
          Также есть вопрос, из чего делать формочки (гипс, силикон)? Чем смазывать формочки, чтоб пластик не прилипал?

          • С фиброй мы экспериментов не ставили. А вот если делать формы из силикона, то пластик вряд ли к ним прилипнет и без всякой смазки.

    • Горностай
      12.04.2017 10:48

      А сколько ацетата кальция вы добавляли?

      • Мы его не использовали в наших опытах. Но и каких-то серьезных результатов пока не достигли — “пластик” получался плохо сохнущий и непрочный.

    • Markiian
      22.04.2018 00:04

      Как приготовить на зольном щёлоке?

    • Мимокрокодил
      24.10.2018 15:33

      А зачем скорлупа? Мел или известь с уксусной кислотой дадут тот же ацетат, даже чище.

  • есть конкретные ингредиенты не для домашних экспериментов, а уже для производства?

    • К сожалению, производители биопластика не спешат делиться своими наработками…

  • Markiian
    26.04.2018 16:12

    Чем можно заменить глицерин?

  • Арт Эко
    14.12.2018 19:17

    К дечонкам обратитесь, которые делают цветы из “холодного фарфора” они уже давно все ваши 4 рецепта наизусть знают

Меню