تركز هذه الدراسة على المواد المركبة المستندة إلى بقايا حبوب البيرة (BSG)، وهو منتج ثانوي من إنتاج البيرة، مع بوليمرين حراريين بلاستيكيين لهما خصائص مختلفة، حمض اللاكتيك (PLA) والبولي بروبيلين (PP). تم تقييم تأثير تركيز BSG باستخدام التحليل الوزني الحراري (TGA) وقياس المسح الحراري التفاضلي (DSC) والريولوجيا الديناميكية المنصهرة واختبار الشد وميكروسكوب المسح الإلكتروني (SEM). أظهر TGA أن BSG يميل إلى التفاعل مع PLA، خاصة في درجات الحرارة العالية أثناء التحضير، مما يسرع من تحلل PLA ويعزز قطع السلسلة كما يتضح من عملية الكروماتوغرافيا بالفصل الحجمى. يؤثر هذا التفاعل على الانتقالات الحرارية للمواد المركبة وخصائصها الميكانيكية، كما يتضح من السلوك اللين الملحوظ في الصور المجهرية. من ناحية أخرى، يبدو أن BSG يعمل كحشو غير نشط في حالة مصفوفة PP. اقترحت التحليل الريولوجي تكتل الجسيمات عندما يتم خلط PLA بتركيزات تزيد عن 30% (وزن/وزن). على النقيض من ذلك، أظهر PP سلوك تدفق ثابت مع زيادة محتوى BSG، وهو مفيد جداً للتشكيل بالضغط وصب الحقن. يبدو أن PP يعزز توزيعاً جيداً لجسيمات BSG، من المحتمل أن يكون ذلك بسبب لزوجته العالية بما يكفي. تم التأثير سلباً على قوة الشد لكل من البوليمرين بسبب ضعف الالتصاق بين الواجهات، كما يتضح من الفجوات المجهرية في صور SEM. ومع ذلك، أظهر معامل مرونة ثابت مع زيادة محتوى BSG لكلا البوليمرين، مما يدل على إمكاناتهما للحفاظ على السلامة الميكانيكية عند تعرضهما للإجهاد. توفر هذه الدراسة فهماً أفضل للمواد المركبة من PP و PLA المملوءة بـ BSG، مع سلوك متعاكس، وتساهم أيضاً في تطوير مواد مستدامة للتعبئة والتغليف، أو الأثاث المنزلي، أو التطبيقات السيارات.
درس بواير وآخرون (ثلاثاء) هذا السؤال.