Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies

Autores
Estevez Areco, Santiago; Macchi, Carlos Eugenio; Guz, Lucas Martín; Goyanes, Silvia Nair; Somoza, Alberto Horacio
Año de publicación
2023
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The effect of citric acid (CA) concentration and water content on the free hole volume of thermoplastic cassava starch films (TPS) was studied. To this aim, continuous in situ positron annihilation lifetime spectroscopy measurements were performed at fixed moisture content and during water desorption. The results show that the increase in CA concentration leads to wider free hole volume distributions with lower mean values. During water desorption, the mean values and width of such distributions systematically decrease with the exposure time, and the evolution of the hole volumes was well-described using the Kohlrausch-Williams-Watts function. The water vapour permeability was significantly higher in films incorporating 5 % (w/w) of CA, in line with the more open network of this material that was revealed in the hole volumes distribution. The Young´s modulus of all the developed films increased significantly after partial water desorption, which was attributed to the plasticizer loss reflected in a decrease in the mean hole volume value (between 4 % and 13 %). This work evidences that the control and report of the relative humidity are essential when testing TPS-based films, as their nanostructures are strongly dependent on external conditions.
Fil: Estevez Areco, Santiago. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Fil: Macchi, Carlos Eugenio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Fil: Guz, Lucas Martín. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; Argentina
Fil: Goyanes, Silvia Nair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Somoza, Alberto Horacio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Materia
Thermoplastic starch
Citric acid
Free hole volume
Positron annihilation lifetime spectroscopy
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/230004
Acceder
id CONICETDig_c6b94e66310b23039c8bf3ad5acfe888
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/230004
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studiesEstevez Areco, SantiagoMacchi, Carlos EugenioGuz, Lucas MartínGoyanes, Silvia NairSomoza, Alberto HoracioThermoplastic starchCitric acidFree hole volumePositron annihilation lifetime spectroscopyhttps://purl.org/becyt/ford/1.3https://purl.org/becyt/ford/1https://purl.org/becyt/ford/1.4https://purl.org/becyt/ford/1The effect of citric acid (CA) concentration and water content on the free hole volume of thermoplastic cassava starch films (TPS) was studied. To this aim, continuous in situ positron annihilation lifetime spectroscopy measurements were performed at fixed moisture content and during water desorption. The results show that the increase in CA concentration leads to wider free hole volume distributions with lower mean values. During water desorption, the mean values and width of such distributions systematically decrease with the exposure time, and the evolution of the hole volumes was well-described using the Kohlrausch-Williams-Watts function. The water vapour permeability was significantly higher in films incorporating 5 % (w/w) of CA, in line with the more open network of this material that was revealed in the hole volumes distribution. The Young´s modulus of all the developed films increased significantly after partial water desorption, which was attributed to the plasticizer loss reflected in a decrease in the mean hole volume value (between 4 % and 13 %). This work evidences that the control and report of the relative humidity are essential when testing TPS-based films, as their nanostructures are strongly dependent on external conditions.Fil: Estevez Areco, Santiago. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Macchi, Carlos Eugenio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Guz, Lucas Martín. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Goyanes, Silvia Nair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Somoza, Alberto Horacio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaElsevier2023-02info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/230004Estevez Areco, Santiago; Macchi, Carlos Eugenio; Guz, Lucas Martín; Goyanes, Silvia Nair; Somoza, Alberto Horacio; Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies; Elsevier; Carbohydrate Polymers; 310; 2-2023; 1-190144-8617CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0144861723002035info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.carbpol.2023.120739info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-10-22T11:12:14Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/230004instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-10-22 11:12:15.027CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies
title Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies
spellingShingle Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies
Estevez Areco, Santiago
Thermoplastic starch
Citric acid
Free hole volume
Positron annihilation lifetime spectroscopy
title_short Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies
title_full Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies
title_fullStr Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies
title_full_unstemmed Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies
title_sort Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies
dc.creator.none.fl_str_mv Estevez Areco, Santiago
Macchi, Carlos Eugenio
Guz, Lucas Martín
Goyanes, Silvia Nair
Somoza, Alberto Horacio
author Estevez Areco, Santiago
author_facet Estevez Areco, Santiago
Macchi, Carlos Eugenio
Guz, Lucas Martín
Goyanes, Silvia Nair
Somoza, Alberto Horacio
author_role author
author2 Macchi, Carlos Eugenio
Guz, Lucas Martín
Goyanes, Silvia Nair
Somoza, Alberto Horacio
author2_role author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Thermoplastic starch
Citric acid
Free hole volume
Positron annihilation lifetime spectroscopy
topic Thermoplastic starch
Citric acid
Free hole volume
Positron annihilation lifetime spectroscopy
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.3
https://purl.org/becyt/ford/1
https://purl.org/becyt/ford/1.4
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv The effect of citric acid (CA) concentration and water content on the free hole volume of thermoplastic cassava starch films (TPS) was studied. To this aim, continuous in situ positron annihilation lifetime spectroscopy measurements were performed at fixed moisture content and during water desorption. The results show that the increase in CA concentration leads to wider free hole volume distributions with lower mean values. During water desorption, the mean values and width of such distributions systematically decrease with the exposure time, and the evolution of the hole volumes was well-described using the Kohlrausch-Williams-Watts function. The water vapour permeability was significantly higher in films incorporating 5 % (w/w) of CA, in line with the more open network of this material that was revealed in the hole volumes distribution. The Young´s modulus of all the developed films increased significantly after partial water desorption, which was attributed to the plasticizer loss reflected in a decrease in the mean hole volume value (between 4 % and 13 %). This work evidences that the control and report of the relative humidity are essential when testing TPS-based films, as their nanostructures are strongly dependent on external conditions.
Fil: Estevez Areco, Santiago. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Fil: Macchi, Carlos Eugenio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Fil: Guz, Lucas Martín. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; Argentina
Fil: Goyanes, Silvia Nair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Somoza, Alberto Horacio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
description The effect of citric acid (CA) concentration and water content on the free hole volume of thermoplastic cassava starch films (TPS) was studied. To this aim, continuous in situ positron annihilation lifetime spectroscopy measurements were performed at fixed moisture content and during water desorption. The results show that the increase in CA concentration leads to wider free hole volume distributions with lower mean values. During water desorption, the mean values and width of such distributions systematically decrease with the exposure time, and the evolution of the hole volumes was well-described using the Kohlrausch-Williams-Watts function. The water vapour permeability was significantly higher in films incorporating 5 % (w/w) of CA, in line with the more open network of this material that was revealed in the hole volumes distribution. The Young´s modulus of all the developed films increased significantly after partial water desorption, which was attributed to the plasticizer loss reflected in a decrease in the mean hole volume value (between 4 % and 13 %). This work evidences that the control and report of the relative humidity are essential when testing TPS-based films, as their nanostructures are strongly dependent on external conditions.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-02
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/230004
Estevez Areco, Santiago; Macchi, Carlos Eugenio; Guz, Lucas Martín; Goyanes, Silvia Nair; Somoza, Alberto Horacio; Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies; Elsevier; Carbohydrate Polymers; 310; 2-2023; 1-19
0144-8617
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/230004
identifier_str_mv Estevez Areco, Santiago; Macchi, Carlos Eugenio; Guz, Lucas Martín; Goyanes, Silvia Nair; Somoza, Alberto Horacio; Evolution of the free volume during water desorption in thermoplastic starch/citric acid films: In situ positron annihilation studies; Elsevier; Carbohydrate Polymers; 310; 2-2023; 1-19
0144-8617
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0144861723002035
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.carbpol.2023.120739
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Elsevier
publisher.none.fl_str_mv Elsevier
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1846781512743124992
score 12.928904

Publicaciones similares