Skip to main content

Novel Nano-Reinforced Biodegradable Composites: Design and Characterization

Article Category

Article available in the folowing languages:

Bardziej ekologiczne polimery

Konwencjonalne polimery lub tworzywa sztuczne uzyskiwane są z ropy naftowej. Nowatorskie biopolimery o ulepszonych właściwościach termicznych i mechanicznych mogą zapewnić zrównoważoną alternatywę dla wielu zastosowań.

Zmiana klimatu i środowisko

Zmniejszanie się ilości zasobów naturalnych w połączeniu ze wzrostem zainteresowania możliwością ponownego wykorzystania produktu i jego wpływem na środowisko stały się bodźcem do opracowania alternatyw dla biopolimerów, które byłyby albo biologiczne, albo biodegradowalne. Choć szybkość wzrostu rynku biopolimerów w UE wynosi ok. 20% rocznie, ich niezadowalające właściwości mechaniczne i termiczne lub wysokie koszty ograniczają ich komercyjne zastosowanie. Naukowcy finansowani ze środków UE zbadali dwa różne sposoby na poprawę właściwości z myślą o zastosowaniu w pakowaniu żywności i rolnictwie w ramach projektu "Novel nano-reinforced biodegradable composites: design and characterization" (NANOBIOCOMP). Wykorzystali jeden biologiczny polimer biodegradowalny (hydroksymaślan-kohydroksywalerianian — PHBV) i jeden biodegradowalny polimer naftowy (adypinian butylenu-kotereftalan butylenu lub PBAT). Zespół przyjrzał się skutkom ich modyfikacji różnymi typami i procentową zawartością naturalnej gliny i zmieszania obu polimerów w różnych proporcjach. Dzięki wzbogaceniu biopolimerów trzyprocentową zawartością organicznie zmodyfikowanych glin (przetestowano zawartość jedno-, trzy- i pięcioprocentową) wyprodukowano profil o optymalnych właściwościach. Oceniono stabilność termiczną, zachowanie krystalizacyjne i dynamiczne zachowanie mechaniczne. Kompozyty biopolimerowe składające się z 50% PBAT/50% PHBV wykazywały wyższe właściwości termiczne i mechaniczne. Naukowcy wyprodukowali kompozyty biopolimerowe w połowie składające się z PBAT, a w połowie z PHBV i wzbogacili je trzyprocentową zawartością organicznie zmodyfikowanych glin. Zastosowano biocyd (propolis) jako wypełniacz, a następnie, dla uzyskania odniesienia, porównano do środka komercyjnego. Materiały scharakteryzowano pod kątem stabilności, testując je w różnej temperaturze, wilgotności, warunkach mikrobiologicznych i atmosferycznych. Dane uzyskane w projekcie NANOBIOCOMP mogą posłużyć producentom do projektowania i stosowania nowatorskich biopolimerów w wytwarzaniu folii pakunkowych lub rolnych, zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju. Dzięki inżynierii opartej na wiedzy właściwości biopolimerów powinny znacząco się poprawić, podobnie jak ich komercjalizacja, a tym samym globalny wpływ.

Słowa kluczowe

Polimery, biopolimery, biologiczny, biodegradowalny, mechaniczny, termiczny, PHBV, PBAT, glina, kompozyty

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania