添加咖啡废弃物衍生塑化剂提高了聚3-基酸-co-3-基酸) -天然生物塑料的加工性和屏障性能
Rinky Ghosh1, Xiaoying Zhao2, Yael Vodovotz1
1Department of Food Science and Technology, The Ohio State University, 2015 Fyffe Road, Columbus, OH 43210, USA.
Polymers
|August 10, 2024
概括
这项研究使用咖啡油环氧化物 (COE) 增强了用于食品包装的聚3-基酸盐-co-3-基酸盐 (PHBV) 生物塑料. 由此产生的材料提供了更好的热稳定性和屏障性能,使其适用于环保包装薄膜.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可持续的包装 包装是可持续的
背景情况:
- 聚3-基酸-co-3-基酸 (PHBV) 是一种可生物降解的聚合物,有可能用于食品包装.
- 纯PHBV在加工性和脆性方面存在局限性,阻碍了其工业应用.
- 之前通过使用天然 (NR) 改进PHBV的尝试在工业加工方面遇到了挑战.
研究的目的:
- 为食品包装应用开发一种具有附加值的生物基聚合物产品.
- 用咖啡油环氧化物 (COE) 作为增塑剂来增强PHBV/NR混合物的性能.
- 为了评估修改PHBV板的热稳定性,屏障性能和结构完整性.
主要方法:
- 通过挤出将咖啡油环氧化物 (COE) 纳入PHBV/NR/氧化物/辅助剂矩阵.
- 评估板材的性能,包括氧气和水的透性,热降解,结晶性和机械特性.
- 使用X射线衍射 (XRD),能量散射X射线分析 (EDAX) 和扫描电子显微镜 (SEM) 的表征.
主要成果:
- 加入COE显著降低了氧气和水的透性.
- 增强了热稳定性,降解温度增加了4.6°C,结晶性下降了15.5%.
- 提高了耐水性,减少了61.02%的吸水能力.
- XRD和SEM证实了混合物中的良好分散和没有相分离.
- 融和玻璃过渡温度不受COE添加的影响.
结论:
- 塑化PHBV薄膜显示出对环保食品包装薄膜的有希望的潜力.
- 该材料具有较高的热稳定性,对氧气和水具有有效的屏障性能,并提高了耐水性.
- 开发的材料显示了工业的可扩展性,并解决了包装应用原始PHBV的局限性.
