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環保薄膜有望成食品保鮮塑料替代品:可以有效地阻止氧氣分子穿透!

2019-01-31 分享

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美國佐治亞理工學院研究人員23日在美國化學協會期刊《aCS可持續化學與工程》上發表研究報告稱,他們利用從蟹殼和樹木中所提取材料制成一種新型環保薄膜,能夠更有效地隔絕氧氣,有望成為目前廣泛使用的食品保鮮塑料的替代品。

塑料中的有些化學成分據信會影響動物的發育、繁殖。塑料垃圾填埋地球,那些化學成分最終會滲入地下水;塑料垃圾丟入海洋,一些動物會吞吃下去。

最終,我們必須改進塑料的回收和再利用,哪怕就是出于原油不是用不完這一個原因呢?

有些塑料不能回收,比如膠木,但是許多可以回收的也仍然沒回收。事實上,現在塑料包裝的回收率只有大約七分之一,遠遠低于紙張、鋼鐵。其他塑料制品的回收率就更可憐了。

最新的將塑料廢品升級改造的技術是,將其和農業廢料、納米粒合在一起、做出具有新屬性的新材料。

研究人員從蟹殼和樹木中所提取的材料分別是甲殼素和纖維素。他們將甲殼素納米維纖懸浮液和纖維素納米晶體懸浮液交替噴涂在作為襯底的聚乳酸薄膜上,干燥后即形成一種由甲殼素納米纖維層和纖維素納米晶體層復合而成的新型薄膜。這種薄膜不僅柔韌、透明,還可降解,十分環保。

得益于其中的晶體結構,新型薄膜可以有效地阻止氧氣分子穿透,成為一種具有高氣密性的屏障材料。與目前常用于食品包裝、以石油為原料的聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)相比,新型薄膜的氧氣滲透率降低了67%。對于食品保鮮包裝來說,有效防止氧氣滲透十分重要。理論上,包裝材料的透氣性越差,就越容易保持食物新鮮,因此,這種氣密性極佳的新型薄膜是一種很好的食品保鮮包裝材料。 

研究人員指出,源于植物的纖維素是地球上最常見的天然生物聚合物,而甲殼素則僅次于纖維素,是全球儲量第二的生物聚合物,廣泛存在于甲殼類動物外殼、昆蟲甲殼和真菌的胞壁中,因此,新型薄膜的原材料來源不是問題。但想要替代目前廣泛使用的保鮮塑料,仍有許多工作要做。

一方面,甲殼素工業化生產工藝尚不成熟,需要改進;

另一方面,要降低薄膜生產成本,使之具有競爭力,大規模工業化制造工藝的開發也必不可少。

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