摘要:目前,复合材料在工程和技术的各个方面都发挥着重要作用,其应用范围不断扩大。最近,人们更加关注天然填料,因为它们适合作为热塑性基质中的增强材料,从而改善这些聚合物的机械性能。生物填料因其成本低、强度高、无毒、可生物降解和易得而得到使用。目前,咖啡渣 (SCG) 作为天然填料越来越受到关注,因为每天都会产生大量的 SCG(咖啡加工产生的食品废料)。这项研究使我们能够确定具有已知技术和工艺参数的活性污泥微生物对含有咖啡渣填料的复合材料机械性能的长期影响。配件由用作基质的高密度聚乙烯 (PE-HD) 和用作改性剂的基于咖啡渣 (SCG) 的填料组成。已确定复合材料的组成及其在生物反应器中的停留时间直接影响接触角值。接触角值的变化与测试材料上生物膜的形成有关。在生物反应器中测试的所有样品的接触角都有所增加,样品 A (PE-HD) 的最低值约为 76.4 度,其余含有咖啡渣填充物的复合材料样品的接触角较高,约为 90 度。研究证实,复合材料中咖啡渣的比例增加会导致微生物的多样性和丰富度增加。在生物反应器中暴露一年多后,含有 40% 咖啡渣的复合材料的微生物数量最多,多样性也最强,而含有 30% SCG 的复合材料位居第二。纤毛虫(Ciliata),尤其是属于 Epistylis 属的固着纤毛虫,是活性污泥和生物反应器中样品浸入生物膜后观察到的最常见和数量最多的微生物群。所进行的研究证实,使用聚合物复合材料模塑件和废咖啡渣形式的填料作为载体可以有效增加生物反应器中的微生物种群。
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