پلاستیک زیست تخریب پذیر استحکام کششی بالاتری نسبت به پلاستیک مبتنی بر نفت دارد

دور ریختن بسته بندی مواد غذایی عامل اصلی آلودگی محیط زیست در سراسر جهان است. بر اساس برآوردها، سالانه بیش از 350 میلیون تن پلاستیک تولید می‌شود و 85 درصد زباله‌های ریخته‌شده در اقیانوس‌ها پلاستیک است. برزیل چهارمین تولیدکننده بزرگ است که حدود 11 میلیون تن در سال تولید می کند. بدتر از همه، بیشتر بسته‌بندی‌های پلاستیکی از انرژی‌های تجدیدناپذیر مانند نفت گرفته می‌شوند.

با توجه به تمام این اشکالات، کاهش استفاده از سوخت های فسیلی برای تولید پلاستیک هدف تحقیقات زیادی در سراسر جهان است. بسیاری از دانشمندان در حال کار بر روی توسعه مواد بسته بندی زیست تخریب پذیر هستند که همچنین از آلودگی توسط میکروارگانیسم ها جلوگیری می کند و عمر مفید را افزایش می دهد تا تلفات را کاهش دهد.

مطالعه ای که توسط یک تیم تحقیقاتی به نام گروه کامپوزیت ها و نانوکامپوزیت های ترکیبی (GCNH) در دانشگاه ایالتی سائوپائولو (UNESP) در ایلها سولتیرا انجام شد، سهم مهمی در این تلاش ایجاد کرده است. این توسط FAPESP پشتیبانی شد و مقاله ای که یافته های آن را گزارش می کند در مجله Polymers منتشر شده است .

محققان پلاستیک زیستی خود (یا “پلاستیک سبز” را که همچنین شناخته می شود) از ژلاتین گاوی نوع B که به راحتی در خرده فروشی ها به شکل پودر بی رنگ یافت می شود، ساختند. 

ژلاتین یکی از اولین مواد مورد استفاده در تولید پلیمرهای زیستی بود. مارسیا رجینا دمورا آئوادا، شیمیدان و دانشمند مواد، استاد دانشکده مهندسی ایلها سولتیرا (FEIS-UNESP) و آخرین نویسنده کتاب، گفت: این ماده به دلیل فراوانی، هزینه کم و خواص عالی تشکیل فیلم هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. مقاله.

او توضیح داد: «با این حال، پلیمرهای زیستی برای بسته‌بندی دارای ویژگی‌هایی هستند که برای قابل مقایسه با فرآورده‌های نفتی، به ویژه تا آنجا که به خواص مکانیکی و نفوذپذیری بخار مربوط می‌شود، نیاز به بهبود دارند، بنابراین ما کلوزیت Na ⁺ نانورس را به ژلاتین اضافه کردیم.»

افزودن نانورس باعث شد که فیلم همگن تر شود و استحکام کششی آن به 70 مگا پاسکال (MPa) افزایش یابد. بسته بندی پلی اتیلن معمولی کمتر از نصف این استحکام کششی (در محدوده 20 مگاپاسکال تا 30 مگاپاسکال) دارد.

علاوه بر نانورس، ما همچنین یک نانو امولسیون ساخته شده از اسانس فلفل سیاه اضافه کردیم تا طعم و بوی جذاب تری به بسته بندی بدهد. این مخلوط همچنین به لطف گنجاندن اجزای ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی در ماتریکس پلیمری، عمر مفید محصولات غذایی بسته بندی شده با مواد را افزایش می دهد.

شایان ذکر است که بیوپلاستیک مورد نظر در ابتدا برای بسته بندی گوشت گاو به شکل همبرگر طراحی شده است که در برابر آلودگی میکروبی آسیب پذیر بوده و دارای بوی قوی است، اما اصل افزودن نانو امولسیون نانورس و اسانس به یک ماتریس ژلاتینی می تواند باشد. با توجه به نوع و نسبت اسانس مورد استفاده، به سایر غذاها نیز تعمیم داده شود.

Moura Aouada گفت: “اگر این نوع بسته بندی در بازار گسترده شود، می تواند به طور قابل توجهی استفاده از پلاستیک ساخته شده از پلیمرهای غیرقابل تجزیه زیستی و در نتیجه میزان زباله های جامد را کاهش دهد.” علاوه بر این، بیوپلاستیک بهتر از مواد غذایی بسته بندی شده در برابر آلودگی توسط عوامل بیماری زا محافظت می کند و به کاهش تلفات کمک می کند.

خطوط تحقیقاتی دنبال شده در GCNH-UNESP بر اقتصاد دایره ای تمرکز دارد که زباله ها را به منابع تبدیل می کند. رهبران این گروه، Fauze Aouada و Moura Aouada، اساتید وابسته به برنامه UNESP برای تحصیلات تکمیلی در علوم مواد (PPGCM) هستند.

مورا آئوادا گفت: «پیشنهادات ما با اهداف توسعه پایدار [ SDGs ] که توسط سازمان ملل متحد برای پایان دادن به فقر، تقویت پایداری اقتصادی سیاره زمین، و اطمینان از اینکه کل جمعیت جهان می توانند از صلح و رفاه برخوردار شوند، به تصویب رسانده است، همسو است.

این گروه همچنین پانسمان زخم از سلولز باکتریایی و بسته‌بندی خوراکی حاوی نانوساختارهای مشتق شده از پوره کلم پیچ، پوره کاکائو، پوره cupuassu ( Theobroma grandiflorum )، عصاره camu camu ( Myrciaria dubia ) و نانوامولسیون‌ها در مواد غذایی و دارویی با کاربردهای بالقوه تولید می‌کند. و صنایع آرایشی و بهداشتی

– این بیانیه مطبوعاتی در اصل در وب سایت Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo منتشر شده است.