梨种子粉用于环保,紫外线阻断和高屏障聚乳酸 (PLA) 生物复合材料,用于活性食品包装应用

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
• 可持续化学 可持续化学

背景情况:

• 由于环境问题,粉等生物聚合物对于可持续材料至关重要.
• 基于粉的复合材料往往缺乏可塑性,并且具有较差的水/氧屏障特性,限制了它们在食品包装中的使用.
• 开发高性能,环保的食品包装是满足现代需求的必要条件.

研究的目的:

• 创建新的,高性能,环保的生物复合材料,使用来自梨种子的改性粉和多乳酸.
• 增强聚乳酸的机械性能,特别是柔性.
• 为了改善食品包装应用中聚乳酸的光,水蒸气和氧障碍特征.

主要方法:

• 改性粉 (m-St) 是从梨种粉中合成的,使用的是 tert-butyl乙酸盐 (t-BAA).
• 改性粉被嵌入到多乳酸 (PLA) 中,其比例为1:6 (m-St:PLA),重量为20%.
• 评估了机械性能 (断裂时的延长),紫外线阻断和屏障性能 (氧气和水蒸气的透性).

主要成果:

• PLA/m-St (1:6) 20重%复合材料在断裂时 (EB%) 的延长显著增加,从3.35%增加到27.80% (730%的增强).
• 与纯PLA相比,UVB的紫外线阻断性能从16.21%大幅提高到83.86%,比纯PLA.
• 氧气和水蒸气的透率分别大幅降低了97.53%和53.5%,值从1331降至32.9ccm−2天−1和61.9降至28gm−2天−1.1.

结论:

• 来自梨种子的改性粉可以有效地用于制造具有多乳酸的先进生物基复合物.
• 开发的PLA/m-St生物复合材料表现出优异的机械和屏障性能,使其适用于苛刻的食品包装应用.
• 这项研究强调了利用生物废物资源的潜力,以实现可持续的材料开发,并为环保食品包装提供了一个有希望的解决方案.