Környezetbarát csomagolást készítettek kutatók rákhéjból és cellulózból a műanyagok helyett

Abban reménykedve, hogy képesek lesznek megfékezni a közelgő műanyag apokalipszist, a tudósok szerte a világon próbálnak fenntartható és ...

Abban reménykedve, hogy képesek lesznek megfékezni a közelgő műanyag apokalipszist, a tudósok szerte a világon próbálnak fenntartható és biológiailag lebontható anyagokat kifejleszteni, amelyek ugyanolyan gyakorlati előnyökkel rendelkeznek, mint a kőolaj eredetű polimerek.

A legutóbbi bátorító eredmény az egyszeri felhasználásra szánt élelmiszer csomagolások terén, amely az emberiség termelte 6,3 milliárd tonnányi hulladék legnagyobb forrása, a Georgiai Technológiai Intézet kutatói által létrehozott rugalmas film, amely hamarosan felválthatja a kényelmes, ámde nem újrahasznosítható, le nem bomló környezeti csapást, amely maga a műanyag csomagolás.

Az új terméket úgy állítják elő, hogy váltakozó rétegekben egy politejsav bázisra (PLA) kitin és cellulóz szálakat permeteznek egymásra, amelyek visszamaradt rákhéjból és fa cellulózból készülnek.

A kitin, ami az ízeltlábúak külső vázának és a gombák sejtfalának elsődleges összetevője, és a cellulóz, a molekula, amely megadja a növények és az egysejtű algák szerkezetét, a legnagyobb mennyiségben előforduló szerves polimerek a bolygón, míg a PLA-t keményítő tartalmú növényekből, például kukoricából vagy maniókából állítják elő.
[post_ads]
A csapat tanulmánya, amely az ACS Sustainable Chemistry folyóiratban jelent meg azt mutatja, hogy a film nem csak a műanyag fóliához hasonlítható, hanem sokkal jobban ellátja ugyanazokat a feladatokat. (1)

"A legfontosabb viszonyítási alap, amellyel összehasonlítjuk, az a PET vagy polietilén-tereftalát, az egyik legáltalánosabb kőolaj alapú anyag az átlátszó csomagolások terén, melyet az étel csomagolásokhoz és üdítőital palackokhoz használnak," -nyilatkozta J. Carson Meredith, a tanulmány vezető szerzője. "A mi anyagunk 67 százalékos csökkenést mutatott az oxigén áteresztő képességben a PET egyes formáihoz képest, ami azt jelenti, hogy elméletben az élelmiszereket tovább lehet frissen tartani."

Meredith professzor szerint a csapat egy másik projekt keretében tanulmányozta a kitint, amikor rájöttek, hogy a szál molekuláris tulajdonságai alkalmasak a csomagolásra.

"Felismertük, hogy mivel a kitin nanoszálai pozitív töltésűek, a cellulóz nanokristályai pedig negatívan töltöttek, jól működhetnek bevonatok váltakozó rétegeiként, mert szép határfelület jön létre közöttük," - mondta Meredith elmagyarázva, hogy az élelmiszer megőrzésre használt filmeknek blokkolniuk kell a gázokat.

"Nehéz egy gázmolekulának behatolni egy szilárd kristályba, mert meg kell zavarnia a kristályszerkezetet," - mondta Meredith. "Az olyan anyagok, mint a PET, jelentős mennyiségű amorf vagy nem kristályos tartalommal rendelkeznek, ezért a kis gázmolekulák könnyebben áthatolnak rajtuk."
[post_ads_2]
Sajnos a film még mindig túl sok vízgőzt enged át, hogy kereskedelmi szempontból életképes legyen, de a tanulmány szerzői optimisták, hogy a gyártási folyamat és/vagy a formula fejlesztésével ez megszüntethető.

A szerves anyag talán legizgalmasabb tulajdonsága az, hogy nem kell további kitines lényeket vagy fákat beszerezni a nyers szálak létrehozásához, mivel a tengeri élelmiszer és a papíripar már így is elegendő fel nem használt mellékterméket állít elő. (2)

(1) - https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.8b01536
(2) - https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-07/giot-mff071918.php