来自棕果核的西洛格卢干薄膜与化学修饰的纤维素纳米圈增强

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
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 传统的塑料由于不可生物降解性和依赖不可再生资源而带来环境风险.
• 食品包装行业是塑料垃圾和微塑料污染的主要原因之一.
• 农业副产品,如塔玛林核,为生物塑料提供可持续的原料.

研究的目的:

• 开发新的生物聚合物薄膜,使用塔玛琳糖甘 (TXG) 作为矩阵.
• 通过结合未经修改的纤维素纳米圈 (U-CNS) 和TEMPO修改的纤维素纳米圈 (TM-CNS) 来增强TXG薄膜.
• 评估纳米圈内置对TXG薄膜机械,屏障和表面性能的影响.

主要方法:

• 提取西黄糖 (TXG) 从茄子核中提取.
• 使用增强U-CNS和TM-CNS的TXG制备生物聚合物薄膜.
• 使用风湿学分析,FTIR,XRD和FE-SEM进行表征.
• 功能性质的评估,包括疏水性,水分含量,抗拉强度 (TS),破裂延伸 (EAB) 和水蒸气透性 (WVP).

主要成果:

• 在TXG电影中,表现出剪切稀释行为.
• 证实了U-CNS和TM-CNS在TXG矩阵中的成功整合.
• 与U-CNS相比,TM-CNS的结合导致了纳米粒子聚合的减少.
• 纳米颗粒添加显著改善了疏水性 (接触角度增加到81.6°) 和降低了水分含量 (到13.69%).
• 拉力强度显著增加 (至28.31 MPa),与LDPE相比.
• TM-CNS保持了薄膜的灵活性 (EAB 53.29%),同时提高了强度.
• 使用5%TM-CNS的TXG薄膜显示了最低的水蒸气透率 (2.745 g·mm/day·m2·kPa).

结论:

• 在TEMPO修改的纤维素纳米球 (TM-CNS) 有效地增强了泰玛林木糖糖 (TXG) 生物塑料薄膜的特性.
• 开发的TXG/TM-CNS膜表现出改进的机械强度,疏水性和屏障性能.
• 这些发现凸显了TXG基生物塑料作为食品包装应用的可持续和可生物降解替代品的潜力.