基于纤维素纳米纤维的可生物降解聚合物从玉米皮:提取,特性和应用的审查

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 可持续化学 可持续化学

背景情况:

• 基于石油的塑料带来了环境问题,推动了对可生物降解聚合物的需求 (PLA,PBS,PCL).
• 生物塑料经常表现出低于最佳的机械和热性能,限制了它们的应用.
• 纤维素纳米纤维 (CNFs) 可以提高生物聚合物性能,但需要除了木材之外的可持续来源.

研究的目的:

• 审查玉米的潜力,这是南非丰富的农业残留物,作为CNF的来源.
• 评价有关玉米皮CNF在生物降解聚合物中提取,表征和整合的文献.
• 确定在绿色材料创新中利用玉米皮CNF的挑战和机会.

主要方法:

• 关于玉米组成,CNF提取技术和表征的文献综述.
• 对玉米皮 CNF 与聚合物增强相关的物理化学特性分析.
• 评估现有关于将玉米皮CNF与PLA,PBS和PCL混合的研究.

主要成果:

• 玉米是CNF的可行,纤维素性纤维素的来源,尽管高的纤维素含量带来了提取挑战.
• 优化的玉米CNF可以显著提高生物聚合物的机械强度,屏障性能和耐热性.
• 潜在的应用范围包括包装,生物医学和农业部门,支持当地生物经济目标.

结论:

• 玉米皮CNF代表了可生物降解聚合物的有希望的,本地来源的增强剂.
• 需要进一步的研究来优化提取,分散和工业规模的加工,以提高兼容性.
• 成功实施符合可持续物质发展和南非生物经济目标.