从消耗的咖啡粉中制造具有调节性质的生物降解性纤维素薄膜:一种可持续的塑料替代品
Shaokai Zhang1, Xin Zhong1, Junyu Chen1
1State Key Lab of Pulp and Papermaking Engineering, School of Light Industry and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China.
International journal of biological macromolecules
|June 6, 2024
概括
由消耗的咖啡粉制成的可生物降解薄膜为塑料提供了一个可持续的替代品. 这些环保薄膜具有出色的紫外线阻断,机械强度,并在30天内完全降解.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 绿色化学 绿色化学
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 塑料污染是一个重大的环境问题.
- 开发可持续替代传统塑料的替代品至关重要.
- 消耗的咖啡粉 (SCG) 是一个丰富的废物,具有价值化潜力.
研究的目的:
- 用于从SCG制造可生物降解的基纤维素薄膜.
- 评估基于SCG的薄膜作为塑料替代品的性能.
- 研究性处理和离子液溶解对SCG薄膜特性的影响.
主要方法:
- 顺序性处理SCG以膨胀细胞壁和修改组成.
- 基于离子液体的溶解工艺用于薄膜制造.
- 薄膜的特性包括紫外线阻断,疏水性,水蒸气屏障,热稳定性,机械强度和生物降解性.
主要成果:
- 这种SCG薄膜具有出色的紫外线阻 (UVB: 42.07-99.99%,UVA: 20.96-99.99%).
- 片显示出良好的疏水性 (水接触角度:63.2°-88.7°),增强的水蒸气屏障特性 (2.28-6.79 × 10−12 g/m·s·Pa),以及热稳定性.
- 观察到出色的机械强度 (拉力强度:50.10-81.56 MPa) 和快速生物降解性 (在30天内完全降解).
结论:
- 可以成功地从SCG制造可生物降解的基纤维素薄膜.
- 基于SCG的薄膜是对非生物降解性商业塑料的有希望的,可持续的替代品.
- 开发的制造工艺产生了具有各种应用所需性能的薄膜.
