Forskere udvikler biofornybar, bionedbrydeligt plast

Forskere Haritz Sardón, Ainara Sangroniz og Agustin Etxeberria ved UPV/EHU's kemiske fakultet, sammen med forskerne Eugene Y.-X. Chen, Jian-Bo Zhu og Xiaoyan Tang ved Colorado State University (U.S.), have designet fuldt genanvendelige emballagematerialer, der fremmer cirkulær økonomi for plastemballagematerialer, hvor design og produktion fuldt ud opfylder kravene til genbrug, reparation og genbrug. Deres undersøgelse er for nylig blevet offentliggjort i Naturkommunikation og udgør et skridt fremad i løsningen af ​​problemet med plastik.

"Beholdere er nødvendige for at sikre kvaliteten og sikkerheden af ​​fødevarer, " understregede forskeren Haritz Sardón. "Beholdere beskytter produktet mod eksterne stoffer, og de krav, de generelt skal opfylde, er gode mekaniske egenskaber (høj duktilitet) og lav permeabilitet for gasser og dampe, med andre ord, gode barriereegenskaber. I emballagesektoren er plast de mest udbredte materialer på grund af deres gode fysiske egenskaber, lethed og lave omkostninger. Alligevel har manglen på egnede genbrugssystemer plus deres ikke-nedbrydelige natur ført til deres opbygning i miljøet, skaber et stort problem. "

I jagten på at løse dette problem, biologisk nedbrydelige materialer har vakt stor interesse. Under de rette forhold nedbrydes disse polymerer til dannelse af kuldioxid, vand, biomasse, osv. "Poly(mælkesyre) er blandt de mest lovende bionedbrydelige polymerer. Alligevel betyder dens høje stivhed plus dens lave barrierekarakter, at dette materiale er utilstrækkeligt til at erstatte kommercielle materialer, " forklarede han.

Det forklarer den seneste vækst i vigtigheden af ​​kemisk genanvendelse. "Når materialer af denne type når slutningen af ​​deres levetid, " UPV/EHU-forskeren fortsatte, "de kan genanvendes kemisk, og den originale monomer eller nye monomerer kan fås. Monomeren kan genbruges til at syntetisere materialet igen. Det undgår generering af plastikaffald."

"Dette arbejde undersøger to kemisk genanvendelige homopolymerer:poly (gamma-butyrolacton), som udviser passende mekaniske egenskaber, men høj permeabilitet for forskellige gasser og dampe. Derimod poly(trans-hexahydrophthalid) viser de modsatte egenskaber:det er meget stift og har lav permeabilitet. Så vi valgte at udvikle copolymerer ved at kombinere begge forbindelser/monomerer. Ved at variere deres sammensætning var det muligt at syntetisere materialer med passende mekaniske og barriereegenskaber, der er bedre end bionedbrydelige polymerer og ligner kommercielle materialer, der i øjeblikket anvendes i emballage, " konkluderede han.