Biocomposite材亚博网站下载料正在探索他们的潜在的应用在材料科学与工程。亚博老虎机网登录2021年发表在《华尔街日报》的研究聚合物已经证明biocomposite材料的发展从一个世界上最广泛种植的作物:小麦。亚博网站下载
研究:小麦Biocomposite提取、结构、属性和特征。图片来源:YRABOTA / Shutterstock.com
Biocomposite材料是什么?亚博网站下载
Biocomposite从亚博网站下载天然材料生产而不是合成材料,如碳纤维和玻璃或环氧树脂。Biocomposites比合成同行更可持续的;它们不需要化石燃料密集型的制造过程或恶劣的化学试剂和一次性的。他们的生物降解能力使他们成为堆肥结束时,他们的生活。他们有类似的机械性能合成替代品。
Biocomposite材亚博网站下载料可以制造许多天然来源。麻、毛、丝、竹、头发和亚麻纤维可以获得不同的植物和动物来源。橡胶和聚酯是常用的自然来源基质材料。亚博网站下载
植物是最有效的生物聚合物由于质量的来源,数量,和可用性。然而,植物材料的物理性质不同,如厚度、水溶解性、密度。亚博网站下载此外,化学和物理性质的变化等植物种苗的结晶程度和聚合使他们适合biocomposite材料研究。亚博网站下载
由于其优越的可持续性,biocomposites也被称为绿色复合材料。
Biocomposite潜在用途的材料亚博网站下载
由于其生物相容性、降解性和通用性,biocomposites显示多个行业的潜力。
他们专注的研究探索使用作为医疗器械的材料,家具、建筑材料、包装、和绝缘材料。亚博网站下载这些organic-derived材料创造巨亚博网站下载大机遇的环境可持续性取代人工塑料和其他生态破坏材料常用的世界各地。
为什么小麦是一个有吸引力的替代Biocomposite材料亚博网站下载
小麦是一种廉价的、广泛种植作物。有很多元素,使小麦biocomposite材料研究的一个有吸引力的目标:小麦谷蛋白、淀粉和纤维都有机械和物理性质,使他们对全球生物聚合物行业至关重要。亚博网站下载
形态学的本地小麦淀粉。图片来源:穆罕默德,A.A.B.et al,聚合物
小麦纤维开发热力和机械性能结果不同的矩阵,谷蛋白可生物降解,无毒,弹性和水不溶物。
甘油增加小麦的水蒸气渗透性和伸长的电影。小麦淀粉是用作生物聚合物的电影,要么有或没有额外的填充剂。小麦纤维作为增强填料的材料矩阵。
丰富的小麦及其在食品和生物燃料行业的利用也造成了大量的浪费。这使得小麦副产品廉价、无毒,没完没了地可持续和可再生来源的重要的复合材料。亚博网站下载
制造的小麦Biocomposite
Biocomposite材亚博网站下载料是通过自然木质纤维素的纤维增强聚合物复合材料制作的。增强纤维复合材料的力学性能取决于四个因素:纤维类型、内容/加载、取向和色散,纤维和聚合物基体之间的附着力。这导致水平的附着力好,确保压力转移矩阵填充。
产品基于小麦谷蛋白是由挤压、压缩成型,或铸造。亲水性增塑剂的加入对电影至关重要的灵活性和热机械处理和结果属性变更。
此外,添加蛋白质biocomposite也提高力学性能。
形态学biopolymer-based小麦淀粉(a - c)代表小麦淀粉生物聚合物表面与0,20 - 50%的甘油,分别在(D-F)代表小麦淀粉生物高聚物截面0,20和50%的甘油,分别。图片来源:穆罕默德,A.A.B.et al,聚合物
许多研究已经进行小麦biocomposites。技术,如混合和压缩成型,solution-casting,挤出和注塑工艺的探索这些重要的生物材料。亚博网站下载各种聚合物探索加强小麦biocomposites包括天然橡胶、改性马铃薯淀粉、聚乳酸(PLA)和聚酯树脂。
使用解放军最高拉伸强度和拉伸模量。
此外,将小麦纤维纳入研究了麦麸Monta et al。纤维是由影响铣、球磨、铣。将11.1%的影响或减少研磨小麦纤维,和1.2%的球磨纤维,增加biocomposite的机械性能。
有很多研究都证明了机械性能增加,证明小麦biocomposites创建的适用性强,可持续的,由天然材料。亚博网站下载这些研究的结果非常乐观。
未来
大量的塑料和合成材料对人类构成巨大的挑战。亚博网站下载他们引起大规模的环境破坏,堵塞我们的海洋和垃圾填埋场。此外,他们创造的排放生产对全球变暖作出了重大贡献。
Biocomposite材亚博网站下载料提供了一种替代方法,创建真正可持续包装、建筑材料和其他商业和工业的重要产品。
由于大量的农作物和无毒副产物从食品和生物乙醇产业,小麦biocomposites材料产业提供了一个契机。亚博网站下载然而,还需要更多的研究在这些材料是否在不久的将来成为真正的商业可行性。亚博网站下载
参考
穆罕默德,A.A.B.et al。(2021)小麦Biocomposite提取、结构、属性和特征:审查(在线)聚合物13 (21)| 3624 mdpi.com。可以在:
https://www.mdpi.com/2073-4360/13/21/3624/htm
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