Water–Soluble Extracts from Banana Pseudo–stem as Functional Additives for Polylactic Acid: Thermal and Mechanical Investigations
Résumé
Water Soluble Extracts (WSE) were obtained from Banana Pseudo stems (BPS) using a simple and robust deconstruction procedure. WSE were characterized by FTIR, WAXS, TGA DTG analysis. With the objective of developing fully bio based polymer formulations, WSEfillers were blended to Poly Lactic Acid (PLA) using a solution blending, casting and thermocompression process. Thermal and mechanical properties were investigated by Differential Scanning Calorimetry (DSC), Dynamic Mechanical Analysis (DMA) and uniaxial tensile tests on neat PLA (n–PLA) and PLA/WSE blends at various filler contents. Thermal DSC investigations established that WSE act as a plasticizer on PLA. This was further confirmed by DMA by the shift of the loss factor (tan δ) peak maximum towards lower temperatures. WSE also significantly impacted the thermally induced crystallization of PLA and the nucleating power of WSE was assessed by isothermal and non–isothermal studies. WSE had a detrimental effect on PLA brittleness and a slightly positive in fluence on its stiffness in the glassy state,whereas the drawability remained fairly acceptable when PLA–based materials where drawn at 75 °C above Tg.Moreover, WSE induced an earlier strain–hardening of the composite films as compared to neat PLA. These results underline the valorization potential of such agricultural by products for sustainable polymer applications in the packaging industry.
Des extraits hydrosolubles (WSE) ont été obtenus à partir de pseudo-tiges de banane (BPS) en utilisant une procédure de déconstruction simple et robuste. WSE ont été caractérisées par analyse FTIR, WAXS, TGA DTG. Dans le but de développer des formulations de polymères entièrement à base bio, WSE. Les charges ont été mélangées à de l'acide poly lactique (PLA) en utilisant un procédé de mélange en solution, de coulée et de thermocompression. Les propriétés thermiques et mécaniques ont été étudiées par calorimétrie à balayage différentiel (DSC), analyse mécanique dynamique (DMA) et essais de traction uniaxiale sur des mélanges de PLA (n – PLA) et de PLA / WSE purs à diverses teneurs en charge. Les enquêtes par DSC thermique ont établi que le WSE agissait comme un plastifiant sur le PLA. Cela a été confirmé par DMA par le décalage du maximum du facteur de perte (tan δ) vers des températures plus basses. La WSE a également eu un impact significatif sur la cristallisation induite par la chaleur du PLA et le pouvoir de nucléation de la WSE a été évalué par des études isothermes et non isothermes. WSE a eu un effet néfaste sur la fragilité du PLA et une influence légèrement positive sur sa rigidité à l'état vitreux, tandis que l'aptitude à la traction reste assez acceptable lorsque les matériaux à base de PLA sont étirés à 75 ° C au-dessus de la Tg.De plus, le WSE a induit un durcissement préalable des films composites par rapport au PLA pur. Ces résultats soulignent le potentiel de valorisation de tels produits agricoles pour des applications de polymères durables dans l'industrie de l'emballage.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
