可可豆荚壳与火龙果根杂化纤维增强PLA生物复合材料的机械物理性能及其在柔性包装中的应用研究

为解决传统包装材料不可降解的环境问题，研究人员创新性地利用可可豆荚壳(CPH)和火龙果根(DFR)杂化纤维增强聚乳酸(PLA)生物复合材料。通过溶剂浇铸法制备的薄膜在6%纤维含量时展现最佳性能：拉伸强度达18.30 MPa，热稳定性提升至344°C，15天土壤生物降解率6.4%。该研究为绿色柔性包装提供了新型环保解决方案。

　　

在可持续材料研究领域，一项突破性工作揭示了可可豆荚壳(CPH)与火龙果根(DFR)杂化纤维对聚乳酸(Polylactic Acid, PLA)生物复合材料的协同增强效应。采用溶剂浇铸工艺制备的复合材料在力学性能方面表现突出——当纤维含量达到6%时，材料拉伸强度飙升至18.30 MPa，较纯PLA实现显著提升。

热分析结果显示，6%杂化纤维的引入使材料热稳定性达到344°C，同时促进了PLA基体的结晶行为。更令人振奋的是，这种"农业废弃物-生物塑料"复合体系在土壤环境中展现出优异的生物降解性，仅15天即实现6.4%的重量损失，且CPH-DFR杂化纤维的加入进一步加速了降解动力学。

该研究巧妙地将热带作物副产品转化为高性能包装材料的增强体，所开发的PLA/CPH-DFR复合材料兼具优异的机械强度、热稳定性和环境友好特性，为替代石油基柔性包装材料提供了极具产业化前景的绿色解决方案。材料在降解过程中完全转化为环境无害物质，完美契合循环经济理念。