استحکام کششی بالاتر پلاستیک خوراکی بر پلاستیک نفتی

• 0 Comments

پلاستیک خوراکی، قابل تجزیه در طبیعت و ضد میکروبی استحکام کششی بالاتری نسبت به پلاستیک مبتنی بر نفت دارد.

- نویسنده : by José Tadeu Arantes , FAPESP

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 آن، بیشتر بسته بندی های پلاستیکی از مواد تجدید ناپذیر مانند نفت مشتق می شوند.

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"، همانطور 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.

Marcia Regina de Moura Aouada، شیمیدان و دانشمند مواد، پروفسور Ilha، می گوید: "ژلاتین یکی از اولین مواد مورد استفاده در تولید پلیمرهای زیستی بود. هنوز هم به دلیل فراوانی، هزینه کم و خواص عالی تشکیل فیلم، به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد." دانشکده مهندسی Solteira (FEIS-UNESP) و آخرین نویسنده مقاله.

او توضیح داد: «با این حال، پلیمرهای زیستی برای بسته‌بندی دارای ویژگی‌هایی هستند که برای قابل مقایسه با فرآورده‌های نفتی، به ویژه از نظر خواص مکانیکی و نفوذپذیری بخار، باید اصلاح شوند، بنابراین ما نانورس Na+ کلوزیت 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 های پلی اتیلن معمولی کمتر از نصف این استحکام کششی (در محدوده 20 مگاپاسکال تا 30 مگاپاسکال) دارند.

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

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 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 که در GCNH-UNESP دنبال می شود بر اقتصاد دایره ای تمرکز دارد که زباله ها را به منابع تبدیل می کند. رهبران این گروه، Fauze Aouada و Márcia 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) اتخاذ شده 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، هماهنگ است.

این گروه همچنین پانسمان زخم را 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 با کاربردهای بالقوه در صنایع غذایی و دارویی تولید می‌کند. صنایع