开发一种具有生物相容性和机械性能的自强化粉衍生薄膜
Liping Wang1, Dexiang Li1, Lei Ye2
1State Key Laboratory of Food Science and Resources, Jiangnan University, 1800 Lihu Road, Wuxi 214122, China; School of Food Science and Technology, Jiangnan University, 1800 Lihu Road, Wuxi 214122, China.
Food chemistry
|March 15, 2024
概括
从包装废物中开发基于粉的自我增强薄膜 (SSRF) 提供了一个可持续的解决方案. 通过两次挤出循环实现了最佳性能,提高了材料性能,同时最大限度地降低了降解.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 可持续材料 可持续材料
背景情况:
- 包装材料的加工产生大量的废物,意味着有价值的资源的损失.
- 开发回收和再利用这些废物流的方法对于环境可持续性至关重要.
- 热塑性粉 (TPS) 和聚烯 (PP) 是包装中常见的材料,为复合材料开发提供了潜力.
研究的目的:
- 开发一种新的基于粉的自我增强薄膜 (SSRF),利用回收的包装材料废料.
- 研究不同挤出时间 (1-4周期) 对SSRF的结构和机械性能的影响.
- 优化SSRF配方以提高性能和资源利用.
主要方法:
- 使用热塑性粉 (TPS,45%重量%) 和聚烯 (PP,53%重量%) 制备SSRF.
- 通过多个挤出周期 (1至4次) 处理复合材料.
- 薄膜结构,结晶性和机械性质的表征 (拉力强度,破裂时的延长,模,曲强度).
主要成果:
- 越来越多的挤出周期使薄膜颜色从灰白变深到棕色,并增强了结晶性.
- 机械性能最初通过挤出得到改善,但在经过多个循环后下降.
- 两个挤出周期的SSRF表现出最佳性能:拉伸强度13.23MPa,破裂时延伸61.35%,Young的模量1128.99MPa,曲强度33.19MPa.
- 适当的挤出增强了TPS-PP兼容性,而过度挤出导致PP降解和TPS碳化,削弱了界面相互作用.
结论:
- 从包装材料废弃物成功开发出一种新的基于粉的自我增强薄膜 (SSRF).
- 挤出周期的数量极大地影响SSRF结构和性能,两个周期产生最佳结果.
- 这项研究为有效的再利用包装材料废料在创造增值材料方面提供了理论基础.
