Das zunehmende Umweltbewusstsein und die Knappheit nicht erneuerbarer Ressourcen haben die Entwicklung biologisch abbaubarer Verbundwerkstoffe aus natürlichen Materialien beschleunigt. Diese Arbeit untersucht den Einfluss von Kartoffelstärke als mikroskaligem Biomodifizierer sowie Jute- und Bananenfasern als makroskaligen Verstärkungen auf die mechanischen, thermischen und morphologischen Eigenschaften von Poly(butylenglykolat-co-terephtalat) (PBAT)/Polymilchsäure (PLA) Biokompositen. Sechs unterschiedliche Verbundstoffsysteme—ungebehandelte und stärkebeschichtete Jute-, Bananen- und deren Hybridkombinationen—wurden mittels Pressformen hergestellt, um die kombinierten Effekte der Stärke-Beschichtung und Fasermischung zu bewerten. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Stärke-Modifikation die Faser-Matrix-Haftung signifikant verbessert hat, was zu erhöhter Dichte, Kristallinität und interfacialer Kompatibilität führte, bestätigt durch Fourier-Transformations-Infrarot- und Differential-Scanning-Kalorimetrie-Analysen. Stärke-behandelte Bananenkomposite erzielten die höchste Druckfestigkeit (5,12 MPa) und den höchsten E-Modul (691 MPa), während Hybrid-Jute-Bananen-Systeme ein verbessertes Verhältnis von Steifigkeit zu Duktilität aufwiesen. Die Zug- und Biegeversuche zeigten ähnliche Trends: Die stärkebeschichteten Bananenkomposite erreichten die höchste Zugfestigkeit (41,33 MPa) und Biegfestigkeit (26,71 N/mm²), während die Hybride verbesserte Biegemodule (1492 N/mm²) und Schlagenergieabsorption (41,08 kJ/m²) aufwiesen. Die Gesamtverbesserung von Festigkeit, Modul und Zähigkeit unterstreicht den synergistischen Effekt der Stärke-Behandlung und Fasermischung auf die Grenzflächenbindung und Lastübertragungseffizienz. Diese Biokomposite zeigen Potenzial für nachhaltige Anwendungen, wie biologisch abbaubare Verpackungen, Automobil-Innenkomponenten und Strukturplatten, bei denen Umweltverträglichkeit und mechanische Zuverlässigkeit wesentlich sind.
Syduzzaman et al. (Wed,) untersuchten diese Fragestellung.