生物降解,紫外线阻断和抗氧化膜来自消耗的咖啡粉的纤维
Sajal Bhattarai1, Srinivas Janaswamy2
1Department of Dairy and Food Science, South Dakota State University, Brookings, SD 57007, USA; Department of Food Science, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, USA.
International journal of biological macromolecules
|September 9, 2023
概括
研究人员从消耗的咖啡粉 (SCG) 纤维中开发出强大的,可生物降解的薄膜,为塑料包装提供可持续的替代品. 这些环保薄膜具有出色的生物降解性和抗氧化特性,有助于循环生物经济.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 由于生物降解速度缓慢,石化塑料带来了重大的环境挑战,导致全球浪费和污染.
- 对包装材料的可持续和可生物降解替代品的需求越来越大.
- 生物废物,如消耗的咖啡粉 (SCG),为开发环保材料提供了潜在的纤维纤维的来源.
研究的目的:
- 为了从SCG中提取纤维素纤维.
- 通过将SCG纤维与化 (ZnCl2) 溶解并与化 (CaCl2) 交叉连接来制备可生物降解薄膜.
- 描述开发的可生物降解膜的物理,机械和功能性质.
主要方法:
- 从消耗的咖啡粉 (SCG) 中提取纤维纤维素纤维.
- 使用68%的ZnCl2和与不同数量的CaCl2交叉连接来溶解SCG纤维.
- 薄膜的特性包括拉伸强度,破裂时的延长,水分含量,水蒸气透性,生物降解性,抗氧化活性和UV/IR辐射传导性.
主要成果:
- 可生物降解薄膜的最大抗拉强度为26.8 MPa,与盐和SCG提取物量正相关.
- 薄膜的生物降解性是显著的,在不同的土壤湿度条件下,在45-100天内减轻了80%以上的重量.
- 这些薄膜显示出抗氧化特性,并有效地阻紫外线和红外线辐射,降低水蒸气透率与盐分含量增加相关.
结论:
- 从SCG衍生的纤维可以通过使用绿色和可回收化学品 (ZnCl2和CaCl2) 来加工成强的,可生物降解的薄膜.
- 这些薄膜为包装应用提供了对传统石化塑料的有希望,经济和可持续的替代品.
- 这项研究通过将生物废物价值化为功能性材料,为循环生物经济做出贡献.
