Published November 30, 2021 | Version v1
Publication Open

Impacts of Baobab (Adansonia digitata) Powder on the Poly(Butylene Succinate) Polymer Degradability to Form an Eco-Friendly Filler-Based Composite

Creators

  • 1. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
  • 2. Bayero University Kano
  • 3. National Research Centre
  • 4. Zhejiang University

Description

Poly (butylene succinate) (PBS) is one of the most common biodegradable plastic polymers that has recently been used in the green environmental field. Enhancement of physicochemical characteristics of these polymers by using plant-based materials like Baobab ( Adansonia digitata ) will improve its industrial application. This study evaluated Baobab ( Adansonia digitata ) powder (BP) and PBS composites under various ratios (PBS/BP: 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, and 50/50 wt%) for their thermo-mechanical and other physicochemical properties for the industrial application. The nanoscale morphological and elemental characterization were also measured by scanning electron microscope-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). The results revealed that PBS/BP blends of 90/10 and 50/50 showed a significantly reduced melting temperature (T m ) up to 94°C ( p < 0.05) compared to PBS (114°C). Also, the dynamic viscosity, storage modulus, and loss modulus showed a significant decrease with increasing the ratio of BP in PBS/BP composite, which confirmed faster degradation than the pure PBS. In conclusion, the novel PBS/BP biomaterial is recommended for use as a carbon source for denitrification processes, as an eco-friendly faster degradable natural filler-based polymer. Besides, they could be use in food packaging and biomedical industries.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

البولي (بوتيلين سكسينات) (PBS) هو واحد من أكثر البوليمرات البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي شيوعًا والتي تم استخدامها مؤخرًا في المجال البيئي الأخضر. سيؤدي تعزيز الخصائص الفيزيائية والكيميائية لهذه البوليمرات باستخدام المواد النباتية مثل Baobab ( Adansonia digitata ) إلى تحسين تطبيقه الصناعي. قيمت هذه الدراسة مسحوق Baobab ( Adansonia digitata ) (BP) ومركبات PBS تحت نسب مختلفة (PBS/BP: 90/10 و 80/20 و 70/30 و 60/40 و 50/50 بالوزن٪) لخصائصها الحرارية والميكانيكية والكيميائية الفيزيائية الأخرى للتطبيق الصناعي. كما تم قياس التوصيف المورفولوجي والعنصري النانوي عن طريق مسح طيف الأشعة السينية المشتتة بالمجهر الإلكتروني (SEM - EDS). كشفت النتائج أن خلطات PBS/BP من 90/10 و 50/50 أظهرت انخفاضًا كبيرًا في درجة حرارة الانصهار (T m ) حتى 94 درجة مئوية ( p < 0.05) مقارنة بـ PBS (114 درجة مئوية). أيضًا، أظهرت اللزوجة الديناميكية ومعامل التخزين ومعامل الخسارة انخفاضًا كبيرًا مع زيادة نسبة BP في مركب PBS/BP، مما أكد تدهورًا أسرع من PBS النقي. في الختام، يوصى باستخدام المادة الحيوية الجديدة PBS/BP كمصدر للكربون لعمليات إزالة النتروجين، كبوليمر طبيعي أسرع تحللًا صديق للبيئة. إلى جانب ذلك، يمكن استخدامها في تغليف المواد الغذائية والصناعات الطبية الحيوية.

Translated Description (French)

Le poly (succinate de butylène) (PBS) est l'un des polymères plastiques biodégradables les plus courants qui a récemment été utilisé dans le domaine de l'environnement vert. L'amélioration des caractéristiques physico-chimiques de ces polymères en utilisant des matériaux à base de plantes comme le Baobab ( Adansonia digitata ) améliorera son application industrielle. Cette étude a évalué la poudre de Baobab ( Adansonia digitata ) (BP) et les composites PBS selon différents rapports (PBS/BP : 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 et 50/50 % en poids) pour leurs propriétés thermomécaniques et autres propriétés physico-chimiques pour l'application industrielle. La caractérisation morphologique et élémentaire à l'échelle nanométrique a également été mesurée par spectroscopie X dispersive au microscope électronique à balayage (SEM-EDS). Les résultats ont révélé que les mélanges PBS/BP de 90/10 et 50/50 présentaient une température de fusion (T m ) significativement réduite jusqu'à 94 °C ( p < 0,05) par rapport au PBS (114 °C). En outre, la viscosité dynamique, le module de stockage et le module de perte ont montré une diminution significative avec l'augmentation du rapport BP dans le composite PBS/BP, ce qui a confirmé une dégradation plus rapide que le PBS pur. En conclusion, il est recommandé d'utiliser le nouveau biomatériau PBS/BP comme source de carbone pour les processus de dénitrification, en tant que polymère à base de charge naturelle dégradable plus rapidement et respectueux de l'environnement. En outre, ils pourraient être utilisés dans l'emballage alimentaire et les industries biomédicales.

Translated Description (Spanish)

El poli (succinato de butileno) (PBS) es uno de los polímeros plásticos biodegradables más comunes que se ha utilizado recientemente en el campo ambiental verde. La mejora de las características fisicoquímicas de estos polímeros mediante el uso de materiales de origen vegetal como Baobab ( Adansonia digitata ) mejorará su aplicación industrial. Este estudio evaluó el polvo de Baobab ( Adansonia digitata ) (BP) y los compuestos de PBS en varias proporciones (PBS/BP: 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 y 50/50% en peso) para determinar sus propiedades termomecánicas y otras propiedades fisicoquímicas para la aplicación industrial. La caracterización morfológica y elemental a nanoescala también se midió mediante espectroscopía de rayos X dispersiva con microscopio electrónico de barrido (SEM-EDS). Los resultados revelaron que las mezclas de PBS/BP de 90/10 y 50/50 mostraron una temperatura de fusión significativamente reducida (T m ) hasta 94 ° C ( p & lt; 0.05) en comparación con PBS (114 ° C). Además, la viscosidad dinámica, el módulo de almacenamiento y el módulo de pérdida mostraron una disminución significativa al aumentar la relación de BP en PBS/compuesto de BP, lo que confirmó una degradación más rápida que el PBS puro. En conclusión, el nuevo biomaterial PBS/BP se recomienda para su uso como fuente de carbono para procesos de desnitrificación, como un polímero a base de relleno natural degradable más rápido y ecológico. Además, podrían utilizarse en el envasado de alimentos y en las industrias biomédicas.

Files

pdf.pdf

Files (3.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a32c8e20883db90a600eacd0dadcbfd3
3.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثيرات مسحوق Baobab (Adansonia digitata) على قابلية تحلل البوليمر من البولي(سكسينات البوتيلين) لتشكيل مركب صديق للبيئة قائم على الحشو
Translated title (French)
Impacts de la poudre de baobab (Adansonia digitata) sur la dégradabilité du polymère poly(succinate de butylène) pour former un composite à base de charge écologique
Translated title (Spanish)
Impactos del polvo de Baobab (Adansonia digitata) en la degradabilidad del polímero de poli(succinato de butileno) para formar un material compuesto a base de relleno ecológico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3216002566
DOI
10.3389/fmats.2021.768960

Is supplement to
https://openalex.org/W4366990380 (Other)
https://openalex.org/W4249489946 (Other)
https://openalex.org/W4248341085 (Other)
https://openalex.org/W4241918588 (Other)
https://openalex.org/W3216002566 (Other)
https://openalex.org/W3176485055 (Other)
https://openalex.org/W3033592159 (Other)
https://openalex.org/W2288693268 (Other)
https://openalex.org/W2102973145 (Other)
https://openalex.org/W2059103492 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W2005688934
  • https://openalex.org/W2021211591
  • https://openalex.org/W2033603913
  • https://openalex.org/W2079627932
  • https://openalex.org/W2099509921
  • https://openalex.org/W2153238805
  • https://openalex.org/W2229183517
  • https://openalex.org/W2334008639
  • https://openalex.org/W2403600955
  • https://openalex.org/W2548002047
  • https://openalex.org/W2618877426
  • https://openalex.org/W2729654149
  • https://openalex.org/W2800993260
  • https://openalex.org/W2806432392
  • https://openalex.org/W2896545747
  • https://openalex.org/W2903546354
  • https://openalex.org/W2914665624
  • https://openalex.org/W2936792575
  • https://openalex.org/W2950715087
  • https://openalex.org/W2956443890
  • https://openalex.org/W2959901627
  • https://openalex.org/W3006182174
  • https://openalex.org/W3008480406
  • https://openalex.org/W3012633141
  • https://openalex.org/W3023175048
  • https://openalex.org/W3041280700
  • https://openalex.org/W3048453693
  • https://openalex.org/W3091881643
  • https://openalex.org/W3097379035
  • https://openalex.org/W3110451179
  • https://openalex.org/W3159609058
  • https://openalex.org/W3173700606
  • https://openalex.org/W639459929