优化番茄农业废弃物,以3D打印基于聚乳酸的聚合物复合材料

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可持续工程 可持续工程
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 农业废物中含有丰富的纤维纤维素成分,经常被焚烧或分解,造成环境问题.
• 农业废物的利用为可持续材料和循环经济倡议提供了一条途径.
• 非食用番茄废弃物是一个未充分利用的资源,具有物质开发的潜力.

研究的目的:

• 将不可食用的西红废弃物利用为可持续且具有成本效益的聚乳酸 (PLA) 复合材料,用于增材制造 (AM).
• 为了研究使用番茄茎粉 (TSP) 在化纤维制造 (FFF) 纤维中的可行性.
• 评估开发的PLA复合材料的机械,动态机械和抗氧化性能.

主要方法:

• 开发FFF纤维丝,包括5%和10%的重量. 将西红干粉 (TSP) 变成PLA.
• 通过融合丝制造使用开发的丝材制造3D打印样本.
• 综合测试包括机械 (拉力,柔性),动态机械分析 (DMA) 和抗氧化活性评估.

主要成果:

• 在添加5%的TSP时观察到一致的拉伸性能,而屈曲强度降低,可能是由于空隙形成.
• 动态机械分析显示,随着TSP含量的增加,存储模量和阻尼因子的变化.
• 开发的PLA复合物表现出显著的抗氧化活性,随着TSP度的增加,抗氧化活性会增加.

结论:

• 农业废弃物,特别是番茄废弃物,可以有效地用于基于光纤的AM,以创建附加值的PLA复合材料.
• 该研究强调了机械性能方面的潜在挑战,例如减少曲强度,这需要进一步调查.
• 将农业废物整合到AM过程中,为可持续的废物管理提供了一个可行的途径,促进循环经济原则和更绿色的制造.