Preparation and characterization of natural corn starch-based composite films reinforced by eggshell powder

Figures & data

Figure 1. The particle size distribution (a) and SEM micrographs (b, c) of the eggshell powder.

Figura 1. Distribución del tamaño de las partículas (a) y micrografías SEM (b, c) del polvo de cáscara de huevo.

Figure 2. XRD (a) and FTIR (b) patterns of the eggshell powder.

Figura 2. Patrones XRD (a) y FTIR (b) del polvo de cáscara de huevo.

Figure 3. FTIR patterns of CS and CS-ESP composite films with 1, 1.5, 2, 2.5, 3% (w/w) ESP.

Figura 3. Patrones FTIR del CS y películas compuestas de CS-ESP con 1, 1.5, 2, 2.5, 3% (p/p) de ESP.

Figure 4. The wide-angle X-ray diffraction patterns of the pure CS film and CS composite films with various ESP concentrations.

Figura 4. Patrones de difracción obtenidos por rayos-X en gran ángulo de la película del CS puro y la película de CS compuesta con varias concentraciones de la ESP.

Figure 5. SEM of the surface (a1–a3) of CS, CS-ESP 2%, and CS-ESP 3% films, and the cross-section (b1–b3) of CS, CS-ESP 2%, and CS-ESP 3% films.

Figura 5. SEM de la superficie (a1–a3) de las películas de CS, CS-ESP 2% y CS-ESP 3%, y de la sección transversal (b1–b3) de las películas CS, CS-ESP 2% y CS-ESP 3%.

Table 1. The mechanical properties for CS, CS-ESP 1%, CS-ESP 1.5%, CS-ESP 2%, CS-ESP 2.5%, and CS-ESP 3% films.

Tabla 1. Propiedades mecánicas de las películas CS, CS-ESP 1%, CS-ESP 1.5%, CS-ESP 2%, CS-ESP 2.5% y CS-ESP 3%.

Films	TS (MPa)	EB (%)	Thickness (µm)
CS(control)	2.37 ± 0.03^d	70.25 ± 4.16^c	164.8 ± 1.86^ab
CS-ESP 1%	3.97 ± 0.05^bc	97.38 ± 1.87^b	163.1 ± 1.20^b
CS-ESP 1.5%	4.13 ± 0.16^bc	103.63 ± 3.00^ab	167.9 ± 1.61^a
CS-ESP 2%	4.69 ± 0.20^a	108.38 ± 2.14^a	165.0 ± 0.79^ab
CS-ESP 2.5%	4.17 ± 0.13^b	106.42 ± 3.42^a	164.1 ± 0.38^b
CS-ESP 3%	3.81 ± 0.07^c	98.13 ± 2.78^b	167.5 ± 0.98^a

Table 2. The WVP and OP for the pure CS film and CS composite films with various ESP concentrations.

Tabla 2. WVP y OP de las películas de CS puro y de CS compuesto con varias concentraciones de ESP.

Films	WVP (10^−12 g/cm· s· Pa)	OP (10^−5 cm^3/m^2· d· Pa)
CS(control)	2.17 ± 0.04^a	2.72 ± 0.07^a
CS-ESP 1%	1.72 ± 0.01^c	1.41 ± 0.02^bc
CS-ESP 1.5%	1.59 ± 0.04^c	1.34 ± 0.04^cd
CS-ESP 2%	1.44 ± 0.10^d	1.22 ± 0.11^d
CS-ESP 2.5%	1.87 ± 0.02^b	1.39 ± 0.03^bc
CS-ESP 3%	2.03 ± 0.06^a	1.52 ± 0.02^b

Figure 6. TGA (a) and DTG (b) curves of CS and CS-ESP composite films with 1, 1.5, 2, 2.5, 3% (w/w) ESP.

Figura 6. Curvas TGA (a) y DTG (b) del CS y de las películas compuestas de CS-ESP con 1, 1.5, 2, 2.5, 3% (p/p) ESP.

Table 3. Thermal properties for the CS and CS-ESP composite films with 1, 1.5, 2, 2.5, 3% (w/w) ESP.

Tabla 3. Propiedades térmicas del CS y de las películas compuestas CS-ESP con 1, 1.5, 2, 2.5, 3% (p/p) de ESP.

Films	Maximum degradation temperature (°C)	Residues (%, 500°C)
CS(control)	313.1	14.05
CS-ESP 1%	315.94	16.86
CS-ESP 1.5%	317.77	20.98
CS-ESP 2%	320.06	24.38
CS-ESP 2.5%	316.36	18.72
CS-ESP 3%	315.3	15.21

Figure 7. Biodegradability of the CS and CS-ESP2% films.

Figura 7. Biodegradabilidad de las películas de CS y CS-ESP 2%.