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探討不同濃度牡蠣殼粉對複合薄膜綜合性能之影響

學生姓名: 陳佳蔚
指導教授: 蕭心怡
學期: 113上
摘  要: 低密度聚乙烯 (Low-Density Polyethylene,LDPE) 和線性低密度聚乙烯 (Linear Low-Density Polyethylene,LLDPE) 是廣泛應用於食品包裝和生醫材料的聚合物,具良好的柔韌性和加工性能。然而,其本身缺乏抗菌性,限制了其在高衛生要求環境中的應用;因此,通過將煆燒後的生物廢棄物如牡蠣殼粉 (Oyster Shell Powder,OSP) 引入聚合物中,以增強其抗菌性能,也透過添加相容劑和金屬離子如,銀 (Silver,Ag)、鋅 (Zinc, Zn) 和銅 (Copper,Cu) 進一步增強材料的相容性和抗菌性。因此,本研究旨在探討不同濃度牡蠣殼粉對複合薄膜綜合性能之影響。添加 50% OSP 到 LDPE 後,複合薄膜的機械性能、熱穩定性、阻隔性能以及對大腸桿菌 (E. coli) 和金黃色葡萄球菌 (S. areus)的抗性都有所提升,且在蔬菜和雞肉的保存試驗中,都達到了延長保鮮的效果。由於 OSP會使材料出現分散不良和聚集的現象,另使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (Ethylene Vinyl Acetate,EVA) 和接枝馬來酸酐的聚乙烯 (Polyethylene-graft-Maleic Anhydride,PEgMA)作為相容劑,以提升材料的相容性及分散性,結果顯示,添加 3% OSP 及 1% PEgMA後,複合薄膜的相容性、抗菌性、熱穩定性、分散性、機械性以及耐水性,都有所提升。此外,為了增強 OSP 的抗菌性,使用 2%不同的金屬離子與 2% CaO 混合改性後,使複合薄膜的熱穩定性及抗菌性都提升。由這些結果得知,OSP 的加入顯著提升了 LDPE 及LLDPE 複合薄膜的抗菌性、機械性能、熱穩定性和阻隔性,並通過相容劑和金屬離子的輔助進一步優化了材料的相容性、分散性和抗菌效果。
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