琼脂可以用于可降解包装如何?

研究人员从智利和英国合作在《华尔街日报》一篇新论文欧洲杯足球竞彩探索利用琼脂可生物降解的包装。这篇论文有重要意义减少塑料包装的环境破坏。

研究:琼脂生物高聚物薄膜可降解包装:一个参考的数据集探索力学性能的极限。图片来源:Mohammed_Al_Ali / Shutterstock.com

生物塑料:克服塑料垃圾的问题

塑料垃圾已经成为一个关键问题在21^圣世纪。自从广泛的商业开发左右的塑料制品^th世纪,环境中的垃圾数量已经增长到惊人的地步。合成聚合物具有低生物降解性,其分解的物理、化学和微生物方法在环境中会导致有毒副产品。

平均压力工程作为工程应变的函数琼脂浓度2%和1.25%的甘油。蓝线代表的线性部分或弹性区,和灰色阴影区域对应于实验误差。图片来源:埃尔南德斯,V et al .,材料欧洲杯足球竞彩

塑料生产极其耗能。生产过程排放大量的有害的温室气体排放。塑料包装,而轻,便宜,和良好的机械性能,代表了大约一半的海洋塑料污染。仅在2018年,2.59亿吨的塑料制造,到2050年,据预测,塑料将占石油消费总量的20%。

为了克服这些问题,生物塑料被广泛提出。这些生物聚合物提供了生物降解性的好处,无毒副产物,在生产和减少排放。此外,他们可以从可再生原料生产。然而,生物塑料的一个关键问题。他们的原材料可以争夺欧洲杯足球竞彩土地与食品和饲料作物。

用海藻生物塑料生产

一个策略,解决土地利用问题是生产生物塑料从海洋生物。海藻已经在最近的研究评估这些商业上重要的绿色材料的生产。欧洲杯足球竞彩

海藻是一个有益的,可持续的促生长的源生物不需要淡水,肥料,或耕地增长。此外,这些生物碳汇功能,使生物塑料生产从海藻一个碳中和的过程。

几项研究已经证明使用海藻物种产生广泛的生物聚合物和生物塑料。研究人员提取有用物质如角叉菜胶、琼脂、海藻酸盐、淀粉、海藻蛋白质和纤维素。这些产品已经用于生产包装、薄膜和涂层。包装由海藻提取土壤中快速生物降解。

机械性能的线性部分agar-glycerin百分比的不同浓度的函数。机械性能是杨氏模量(左列),断裂伸长率(中列)和极限抗拉强度(右列)低(上面一行)、中(中期行)、高(底下一行)琼脂和甘油浓度。图片来源:埃尔南德斯,V et al .,材料欧洲杯足球竞彩

这项研究

这篇论文研究了使用可生物降解的琼脂,可持续的生物塑料。虽然已经有大量的研究在复合材料使用琼脂,几乎没有关注琼脂。目前,缺乏理解的琼脂如何影响生物塑料的力学性能与增塑剂。

一些研究表明,纯琼脂电影是脆弱的,但他们只关注几个简单的配方的琼脂和山梨糖醇等增塑剂。目前研究的重点是对更复杂的配方及其性能。作者指出,全面了解生物膜为原料的包装是阻碍当前缺乏数据。

作者分析了为原料的性能生物聚合物的电影。Agar-glycerin生物聚合物与不同浓度的组件进行评估的强度、韧性和弹性。这三个属性是核心的设计有效的包装。

评估他们的表现和潜在的商业应用,分析结果相比,以前的研究在更复杂的为原料生物聚合物与无机和有机纳米粒子等成分,油,和其他生物聚合物。欧洲杯猜球平台此外,提出了生物膜性质和合成聚合物性能比较商业化。

神经网络是由作者用实验数据集训练预测断裂伸长率,极限抗拉强度,杨氏模量的生物塑料。

研究结果和结论

作者发现系统的变异生物塑料样品生产琼脂和甘油的拉伸性能与更复杂的配方。关于合成塑料,作者发现选择配方agar-glycerin生物塑料PP具有类似的拉伸性能,TPS, ABS,三个商用塑料包装材料。欧洲杯足球竞彩

材料选择图表比较琼脂生物聚合物电影商业聚合物系统,说明(一个杨氏模量和断裂伸长率,(b极限抗拉强度和断裂伸长率。图片来源:埃尔南德斯,V et al .,材料欧洲杯足球竞彩

比较他们的实验结果为原料电影正在研究中,作者发现,有一个潜在的使用添加剂和额外的处理步骤进一步提高杨氏模量等特性。流程的简单技术和复合配方的研究提供了一个有前途的研究方向作成的生物塑料的未来。

除了力学性能,已在这项研究中,生物塑料包装需要具备其他重要属性,如水蒸气渗透,耐溶剂性和抗菌性。这是本研究的范围之外,作者指出,这将是一个有利的未来研究方向为原料的生物聚合物。

总结,为未来的研究提供了一个坚实的基础为原料的生物塑料。同时在该地区仍然存在的挑战,作者强调了数据驱动的研究方法的重要性,生物塑料设计,和工作流。这种方法将加快可持续的发展,作成的生物塑料来代替当前的环境有害的塑料包装。

进一步的阅读

埃尔南德斯,V et al。(2022)琼脂生物聚合物电影可降解包装:参考数据集探索力学性能的极限欧洲杯足球竞彩15(11)3954[网络]mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/1996-1944/15/11/3954

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