微印章机械压印促进PLA/PBAT共混物生物降解及表面润湿性调控研究

《npj Materials Degradation》：Triggering biodegradation of PLA and PBAT blend films by microembossing

　　在本研究中，采用微印章机械压印技术来促进PLA/PBAT共混物的生物降解。通过微压印工艺，使用具有不同表面的金属印章对PLA/PBAT薄膜进行改性。随后，通过与枯草芽孢杆菌DSM 10共孵育来进行生物降解。通过比较激光扫描显微镜（LSM）、白光干涉仪（WLI）、质量损失测量，以及衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）、拉曼显微镜、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）和能量色散X射线光谱（EDX）在生物降解前后的结果，对生物降解效率进行了评估。结果表明，结构化工艺显著提高了所研究的PLA/PBAT共混物的降解速率。这一结果可以通过降解后近表面区域中PBAT的相对富集来解释，表明PLA组分优先通过酶促裂解及随后的微生物代谢作用被降解。研究结果进一步证明，结构改性的表面能够实现PLA/PBAT薄膜与水的可调控相互作用：该表面在使用过程中表现出疏水性静态润湿性以及可控的钉扎效应，而与微生物接触时则实现了显著的生物降解改善。因此，机械结构化是一种简单、无化学试剂且可工业化放大的方法，可用于控制这种双重行为。