食品垃圾在可生物降解复合材料中的应用:在部落学中的生态替代方案

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 部落学 (tribology) 是一个学科.
• 可持续工程 可持续工程

背景情况:

• 在工程应用中对可持续材料的需求不断增长.
• 需要有效利用食品废弃物流.
• 对食品废弃物衍生的填充剂在可生物降解的聚合物中的有限研究,以获得 Tribological 性能.

研究的目的:

• 开发和评估可生物降解的复合材料,包括食品废物,用于 tribological 应用.
• 为了研究桃石,梅石和亚麻片填充剂对聚烯和聚乳酸矩阵的摩擦和磨损行为的影响.
• 评估填充剂度和颗粒大小对材料性能的影响.

主要方法:

• 使用聚烯 (PP) 和聚乳酸 (PLA) 矩阵制备可生物降解复合材料.
• 加入桃石粉,梅石粉和亚麻,分别为15%和25%的重量.
• 分析粒子大小效应 (d < 400μm 和 d > 400μm).
• 对钢铁进行30分钟的块对环摩擦测试.
• 使用光学显微镜,扫描电子显微镜 (SEM) 和拉曼光谱学进行磨损机制分析.

主要成果:

• 桃和梅石填料显著降低了PP和PLA复合材料的摩擦系数 (COF).
• 在PP复合材料的所有配置中观察到摩擦减少.
• 在较低的填料度和更细的颗粒大小下,PLA复合材料显示出显著的摩擦降低.
• 亚麻末填充剂对两种聚合物矩阵的tribological特性表现出模两可的影响.

结论:

• 用桃和梅石粉末增强的可生物降解复合材料显示出减少 tribological 应用中的摩擦的希望.
• 这些天然填充剂的有效性取决于聚合物矩阵,填充剂度和颗粒大小.
• 需要进一步的研究来优化亚麻的使用,以获得一致的 Tribological 益处.