ピンク・ペルチ・フィッシュ・スケールから得られたナノヒドロキシアパタイトを充填剤として使用したポリラクティック酸複合吹き膜の機械的,熱的,および障壁特性に関する研究

科学分野:

• 材料科学
• ポリマー科学
• バイオ材料工学

背景:

• ポリ乳酸 (PLA) は生分解性の高いポリマーで,柔軟性が限られている.
• PLAの機械的性質を向上させることは,特に包装において,より広範な用途に不可欠です.

研究 の 目的:

• ナノヒドロキシアパタイト (n-HAp) 充填剤を組み込むことで,ポリ乳酸 (PLA) の柔軟性を向上させ,水浸透性を低下させる.
• ピンク・パーチ・フィッシュ・スケール (PPFS) をn-HAp合成の持続可能な源として利用することを検討する.

主な方法:

• Pyrolysis を通して PPFS から n-HAp を合成し,XRD,FTIR,ラマンスペクトル,TGA,SEM,TEM を使用して特徴付けました.
• n-HApの濃度 (0.25-1重量%) を変化させる強化PLAで,複合吹くフィルムを作成する.
• XRD,FTIR,ラーマン光譜,SEM,熱分析,機械検査,水蒸気伝達率 (WVTR) 分析を用いてPLA-n-HApフィルムを特徴づけました.

主要な成果:

• n-HApを低濃度で含めると,PLAの柔軟性が向上し,PLA_HAp0.5は断裂時に400%の伸縮 (20%) を示した.
• n-HApはPLAマトリックスにおける核形成剤として作用し,膜の柔軟性を改善した.
• PLA_HAp0. 5の水浸透性は56%低下し,PLA_HAp1の水浸透性は66%低下し,バリア性能の改善を示しています.

結論:

• 魚のから得られたn-HApは,PLAの柔軟性を効果的に高め,水蒸気伝達を減少させます.
• 開発されたPLA-n-HAp複合材料は,改善された機械的およびバリア特性により,持続可能な食品包装アプリケーションに有望です.