星光聚酸及其立体复合物与微波加热引发的增强热稳定性混合,用于可降解包装的微波加热
Wilairat Supmak1, Suthawan Buchatip1, Mantana Opaprakasit2
1National Metal and Materials Technology Center (MTEC), National Science and Technology Development Agency (NSTDA), Thailand Science Park, Pathum Thani, 12120, Thailand.
与线性聚乳酸混合的星形聚乳酸 (D-lactide) 显著改善了机械性能,并使微波式可降解包装成为可能. 这些增强的生物塑料为食品包装应用提供了卓越的性和耐热性.
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
- 生物材料工程 生物材料工程
背景情况:
- 线性聚L-乳化物 (l-PLLA) 是一种常见的可生物降解聚合物,但在加工性和热稳定性方面存在局限性.
- 星形聚D乳化物 (starPDLA) 为聚合物改造提供了独特的结构优势.
- PLLA和PDLA之间的立体复合可以显著提高材料的性能.
研究的目的:
- 合成starPDLA并将其与l-PLLA混合以提高可加工性,热稳定性和机械性能.
- 研究混合物中的立体复合体和共价结的形成.
- 评估产生的材料是否适合用于微波食品包装.
主要方法:
- 星星PDLA的合成和与商业l-PLLA的混合.
- 通过薄膜挤出和热成型制造包装托盘的制造.
- 使用差分扫描热度计 (DSC),里埃变换红外光谱 (FTIR) 和X射线衍射 (XRD) 进行了表征.
- 评估机械性能 (破裂时的延长,性,抗拉强度,模量).
- 评估微波加热后的热稳定性和形状保持.
主要成果:
- 与0.1星和0.2星PDLA含量的混合物显示,与l-PLLA相比,破裂时的延伸增加了35-43倍,性增加了40-47倍.
- 由于高冷却速率,制造托盘中的初始低晶度.
- 在玻璃过渡温度 (Tg) 以上的微波加热引起了链的重新排列和立体复合体的形成.
- 在微波处理后增强耐热性和形状稳定性.
- 材料证明适合加热含水量低/含油量低的食品.
结论:
- 将星星PDLA与l-PLLA混合,通过立体复合和共价结合,有效地提高了机械性能和可加工性.
- 开发的可生物降解包装托盘在微波加热后表现出更好的耐热性和形状稳定性.
- 这些材料显示出作为特定食品类型的可持续,一次性,微波式包装解决方案的巨大潜力.
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