娛樂城|工業廢物產生的塑料替代品

在巴西,伊爾哈·索爾泰拉(Ilha Solteira)的聖保羅州立大學(UNESP)的研究人員開發了一種可以代替食品包裝中塑料的薄膜。該薄膜由羥丙基甲基纖維素(HPMC)和工業加工過程中殘留的細菌纖維素碎片製成。兩種原材料都是可持續的。將它們組合在一起可生產出可降解的細菌纖維素納米晶體和HPMC薄膜。該產品的性能優於僅由HPMC製成的薄膜。由FAPESP支持的有關該研究項目的文章發表在《應用材料與界面》雜誌上。“我們著手用細菌纖維素納米晶體填充HMPC基質,以增強其性能。我們還希望為從材料本身到起源的新型複合材料的開發創建更綠色的協議,因此我們將工業廢物的再利用納入了該項目。”文章的合著者MárciaRegina de Moura Aouada說。 Aouada擁有UNESP的化學博士學位,並在FAPESP支持的研究,創新和傳播中心(RIDC)之一的功能材料開發中心(CDMF)任教並擔任研究員。研究了由可再生材料製成的薄膜以及可食用和可生物降解的薄膜,目的是減少以垃圾食品包裝形式出現的固體廢物的增長。“ HPMC和其他生物聚合物製成的薄膜的局限性之一是其機械強度低。與傳統的石油電影相比。它們還對水蒸氣具有高滲透性,這限制了可用的應用。我們通過添加細菌纖維素改善了這些性能,”聯合國環境規劃署(ESES)材料科學專業的研究生Pamela Melo說道。娛樂城推薦蛋糕配方研究人員從7個工業生產的生物技術公司獲得了細菌纖維素碎片,該產品在巴拉那州生產傷口敷料生物膜。為了將這種廢物轉化為適合食品包裝的薄膜,他們首先將廢料磨成粉末。 “然後,我們將粉末進行硫酸水解,這一過程在文獻中已有很好的描述,” Melo說。結果是細菌纖維素納米晶體懸浮液,將其與在水中稀釋的HPMC混合以產生成膜的分散體,這是生物塑料行業關注的目標。“僅憑此不足以創造出優質的複合材料。我們需要找到最佳解決方案,以通過改變諸如粘度和納米粒子濃度等因素來獲得良好的薄膜性能。一個公平的類比可能是一個蛋糕配方:研究配方是我們研究中的另一項重大創新。” Aouada說:“納米晶體如何與HPMC基質相互作用並在其中分佈將決定薄膜質量,因此我們進行了測試並得出結論。通過使用Turrax分散器進行高能分散可實現最佳分佈。” Melo說。成膜分散體沉積在基板上。 24-48小時後溶劑蒸發。結果是比僅HPMC的薄膜更堅固,滲透性更差。該材料吸收的水量目前限制了其在包裝中的使用。另一個積極的發現是,納米晶體不會改變HPMC的透明度。細菌纖維素的優勢纖維素是自然界中最豐富的聚合物,也是植物的主要成分纖維,為植物提供剛性。植物纖維素是眾所周知的,用於造紙中,但是一些細菌,藻類和海洋無脊椎動物也分泌纖維素,這種纖維素已被用於造紙。娛樂城評價在傷口敷料生物膜上花費了一些時間,現在正擴展到其他領域,例如食品包裝。保護自然環境最為有益。 “無論天氣和環境條件如何,細菌纖維素都可以在實驗室中全年生產。它是一種更純淨的分子,生產過程中產生的污染更少。” Aouada說。植物纖維素的加工需要使用對環境有害的有機氯化合物消除木質素等雜質。細菌纖維素的另一個優勢是其結構中存在納米纖維。 Aouada說:“這非常有趣,因為它賦予材料獨特的性能,例如高拉伸強度,意味著它可以承受一定的載荷或應力而不會破裂。”下一步研究人員計劃繼續測試成膜分散劑。娛樂城推薦直到他們得出結論,他們已經開發出具有競爭力的產品。他們正在研究其他聚合物分散技術,比較娛樂城使用HPMC並評估其生物降解性。如果它們成功開發出更好的成膜分散體,則可能會大規模使用細菌纖維素。 “我們的主要重點是尋找替代品,以替代那些在生態上不正確的材料,例如石油產品。這些替代品包括可再生資源產生的可生物降解的複合材料。” Aouada說。使用纖維素廢料和其他種類的廢物也有助於降低加工成本。消費者通常更喜歡塑料薄膜包裝,因為它很便宜。此外,還有其他有希望的細菌纖維素來源,例如甘蔗和大豆工業。 Aouada說:“研究表明,使用甘蔗或大豆糖蜜作為底物可以得到細菌纖維素。”參考文獻:Melo PTS,Otoni CG,Barud HS,Aouada FA,de Moura MR。將微生物纖維素廢料升級為具有工程性能的納米晶須,作為全纖維素複合材料的填料。 ACS應用母校接口。 2020; 12(41)46661–46666。 doi:10.1021 / acsami.0c12392本文已從以下材料重新發布。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。