基于果胶和农业废弃物的生态友好型可存活包装膜的制备：通过实验设计法进行热学和力学研究

摘要 使用合成的一次性使用过的塑料包装和地膜，由于其不可降解的废物造成污染，对环境产生了严重影响。为了替代这些合成材料，本研究采用通用溶剂，通过溶剂浇注技术合成了果胶、丝瓜纤维（农业废弃物）和甘油的高强度生物可降解聚合物复合材料。实验采用 3 × 3 因式设计，并通过响应面方法（RSM）分析了复合材料的拉伸行为（拉伸强度和伸长率）。含有 10%甘油的果胶的拉伸强度为 11.48 兆帕，加入 15%丝瓜纤维后，拉伸强度增加到 19.34 兆帕，采用理想指数法（同时优化）对该成分进行优化，使断裂伸长率（188.89%）达到最佳结果。傅立叶变换红外光谱分析了复合材料成分之间的相互作用，扫描电子显微镜研究显示纤维分布均匀。复合材料具有持续的热稳定性，在惰性气氛下，所有复合材料在 260°C 的温度下都能保持稳定的热稳定性。通过土壤掩埋法观察了复合薄膜的生物降解性，发现其可在 75 天内完全降解。这种无毒成分的复合材料具有高拉伸性能、持续热稳定性和完全生物降解性，适用于绿色包装应用。