Panaudotos kavos tirščių taikymas biokompozitinių puodelių gamyboje: užpildo kilmės ir biopolimero tipo įtakos tyrimas

Anotacija

Šis tyrimas parodė, kad panaudotos kavos tirščiai (PKT) gali būti sėkmingai įterpiami į biopolimerinius kompozitus kaip tvarus ir funkcionalus užpildas puodelių gamybai. Toks PKT pritaikymas ne tik mažina atliekų kiekį, bet ir skatina tvarių produktų kūrimą, atsižvelgiant į žiedinės ekonomikos principus. Tyrime buvo analizuoti du PKT tipai: kavos aparatuose susidarantys tirščiai (Machine tipas), surinkti Meridiano licėjuje, ir maltos turkiškos „Kurukahveci Mehmet Efendi“ kavos tirščiai (Turkish tipas). Biopolimeriniai puodelių kompozitai buvo gaminami, esant 55–72 % masės PKT, o polimerinę matricą sudarė natrio alginatas, tinklintas CaCl2.
Nustatyta, kad biopolimerų su PKT savybės skiriasi priklausomai nuo PKT kilmės: biokompozitinių puodelių su Machine PKT elastingumas buvo didesnis, o pagaminti puodeliai pasižymėjo terminiu atsparumu ir struktūriniu tvirtumu nei puodeliai, pagaminti naudojant Turkish PKT. Siekiant dar labiau pagerinti mechanines biokompozitinių puodelių savybes, gamybos metu papildomai įterpta 11 % masės pasirinkto polisacharido. Tai ne tik pagerino galutinio produkto mechanines savybes, bet ir palengvino puodelių formavimo procesą bei sumažino jų susitraukimą džiūvimo metu. Geriausi rezultatai pasiekti kaip papildomus biopolimerus naudojant celiuliozės darinius (CMC) ir dekstraną.
Apibendrinant galima teigti, kad PKT yra perspektyvus užpildas biokompozitinių puodelių gamybai. Tinkamai pasirinkus PKT tipą ir jo kiekį, galima gauti norimų savybių produktą. Ateities tyrimai turėtų būti nukreipti į tokių biokompozitinių puodelių bioskaidumo ir patvarumo esant aukštai temperatūrai tyrimus bei tolesnį mechaninių savybių optimizavimą.