可生物降解的粉膜生物复合材料,与聚乙烯糖二甲基乙醇交叉连接,并用微纤维化纤维素增强
María M González-Pérez1, María G Lomelí-Ramírez1, Jorge R Robledo-Ortiz1
1Department of Wood, Cellulose and Paper, University Center for Exact Sciences and Engineering, University of Guadalajara, km 15.5 at the Guadalajara-Nogales Highway, Zapopan 45220, Mexico.
Polymers
|May 11, 2024
概括
使用塑化粉和来自纸板的微纤维化纤维素的新生物复合材料提供了增强的性能和生物降解性. 这些环保材料显示出可持续应用的巨大潜力.
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
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 由于其生物降解性和可再生性,生物聚合物为传统塑料提供了可持续的替代品.
- 环境问题推动了可再生资源的环保材料的开发.
- 基于粉的生物复合材料正在探索其潜力,但通常需要对其性能进行增强.
研究的目的:
- 开发和描述使用旧波纹容器 (OCC) 纸板塑化粉和微纤维化纤维素 (MFC) 的新型生物复合材料.
- 研究MFC增强和交联对粉基生物复合材料的物理,化学和机械性能的影响.
- 在实验室堆肥条件下评估开发的生物复合材料的生物降解性.
主要方法:
- 生物复合材料是通过悬浮造制造的,MFC的重量% (0,4,8,12%) 不同.
- 聚乙烯甘二甲酸乙烯 (PEGDE) 被用作一种无毒的,水溶性的交叉连接剂.
- 材料的表征包括富里埃变换红外光谱 (FTIR),核磁共振 (NMR),X射线衍射 (XRD),水吸附试验和拉伸性质测量.
主要成果:
- 来自OCC纸板的微纤维化纤维素显示出适合用于增强的性能.
- 加入MFC和与PEGDE交叉链接显著增加了粉基质的结晶.
- 开发的生物复合材料表现出降低了水吸附和改善了物理和拉伸性能.
- 生物复合材料含有12%的MFC和PEGDE交叉链路显示出最佳的性能.
- 对于大多数生物复合材料,在堆肥后15天内观察到超过80%的生物降解.
结论:
- 开发的基于粉的生物复合材料与OCC纸板的MFC增强,提供了一个有希望的可持续材料解决方案.
- 与PEGDE和MFC增强的交叉链接有效地提高了材料的性能,包括机械强度和降低了对水的敏感性.
- 生物复合材料显示出出色的生物降解性,与环境可持续性目标保持一致.
