リグニンナノ粒子で強化されたバイオポリマーベースの環境に優しいコーティングは,木材ベースのパネルの表面コーティングアプリケーションのために使用されます

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• ポリマーサイエンスの科学
• 持続可能な素材 持続可能な素材

背景:

• ポリミルク酸 (PLA) は,生分解性ポリマーで,塗料の可能性がある.
• バイオベースの廃棄物であるリグニンは,ポリマー改変の機会を提供します.
• PLAの特性に対するリグニンの影響を調査することは,持続可能なコーティングの開発に不可欠です.

研究 の 目的:

• PLAベースのコーティング特性に対する様々なリグニン濃度の影響を評価する.
• 物理的,形態的,構造的,熱的,および耐久性の特徴を評価する.
• 強化された持続可能性のために,PLAコーティングにリンニンを使用する可能性を決定する.

主な方法:

• 異なるリグニン負荷を持つPLAベースのコーティングは,ツインスクルー挤出と圧縮成形を使用して準備されました.
• 物理的特性 (密度,光沢,空気透過性,粗さ,水吸収) を測定した.
• 熱安定性 (T10%,質量損失) と耐磨性を分析した.
• 形態学的分析は,スキャニング電子顕微鏡 (SEM) を使用して行われました.

主要な成果:

• リグニン添加は,密度,光沢,耐磨性を低下させ,空気浸透性,表面粗さ,水吸収性を高めました.
• 熱安定性 (T10%と炭化物形成) が向上し,リンニン含有量は重量7%までになりました.
• SEMは,より高いリグニン比率で,アグロメレーションとマイクロポリス性の増加を明らかにし,耐磨性に悪影響を及ぼしました.

結論:

• PLA-g-MAコーティングにナノリグニンを組み込むことは,熱安定性を高め,バイオベースの廃棄物の使用を促進します.
• リグニン添加は,光学特性 (光沢) と機械性能 (耐磨性) に悪影響を及ぼします.
• リーニン含有量の最適化は,PLAコーティングの性能トレードオフと持続可能性の利益のバランスをとるために必要である.