一種由棕櫚油工業(yè)廢料制成的可生物降解薄膜可用于食品包裝
塑料污染是二十一世紀(jì)一個(gè)緊迫的環(huán)境問(wèn)題。棕櫚油產(chǎn)業(yè)也是如此,它與森林砍伐和棲息地破壞有關(guān)。發(fā)表在《當(dāng)前綠色與可持續(xù)化學(xué)研究》上的一項(xiàng)研究可能會(huì)對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題產(chǎn)生影響,用棕櫚油生產(chǎn)廢料制成可生物降解塑料薄膜。
不可生物降解的一次性塑料,如塑料袋和食品包裝,占每年塑料產(chǎn)量的40%。半纖維素是一種天然存在的生物聚合物,從可再生材料如多糖和蛋白質(zhì)中獲得。馬來(lái)西亞理科大學(xué)(Universiti Sains Malaysia)的研究人員在他們的論文中寫道:“由于低成本和可生物降解性,它顯示了替代不可生物降解的石油基聚合物的巨大潛力。”。
除了塑料垃圾,僅馬來(lái)西亞每年就有1980萬(wàn)噸廢棕櫚油果串被丟棄。為了減少這些形式的廢物對(duì)環(huán)境的影響,研究人員將廢棕櫚油果串中的半纖維素轉(zhuǎn)化為可生物降解的綠色包裝薄膜。
半纖維素在農(nóng)業(yè)和生物質(zhì)廢棄物中含量豐富。它是一種很有前途的生物聚合物,因?yàn)樗哂腥嵝,低透氣性和高耐水性。半纖維素也是棕櫚油工業(yè)丟棄的水果串的主要成分。研究人員從束狀物中提取半纖維素后證實(shí):“(棕櫚油果串)可以確定為生產(chǎn)綠色包裝物的一種潛在原料,產(chǎn)量巨大。”
盡管它有許多特性使其成為其他生物聚合物的潛在替代品,但它的一些特性——例如其易碎性——限制了其可能的應(yīng)用。因此,研究人員決定將其與無(wú)毒、市售的生物聚合物羧甲基纖維素(CMC)混合。眾所周知,這對(duì)其他生物聚合物的機(jī)械性能、透明度、柔韌性和吸濕性有積極的影響。
研究小組將不同量的棕櫚油果渣中的半纖維素與羧甲基纖維素混合。然后將其制成不同厚度的生物聚合物薄膜(厚度均小于十分之一毫米)。對(duì)薄膜的物理和化學(xué)特性進(jìn)行了廣泛的研究,結(jié)果表明,含有60%半纖維素的薄膜制備可生物降解包裝材料的性能更佳。
這種新的半纖維素共混材料可以提供一種廉價(jià)而豐富的可生物降解聚合物。它為不可生物降解塑料提供了一個(gè)有前途的替代品。雖然從棕櫚工業(yè)廢料中生產(chǎn)生物聚合物并不能阻止與工業(yè)有關(guān)的進(jìn)一步砍伐森林,但使用這種副產(chǎn)品可以增加作物的價(jià)值,正如作者所說(shuō):“因此,他們還希望加入添加劑使半纖維素基薄膜具有電子或光催化活性,這將增加其未來(lái)的應(yīng)用前景。
文章詳情:P.R.D.Weerasooriya, et al.: “Exploring the properties of hemicellulose based carboxymethyl cellulose film as a potential green packaging,” Current Research in Green and Sustainable Chemistry (2020)
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.crgsc.2020.05.001
原文鏈接:https://www.journals.elsevier.com/current-research-in-green-and-sustainable-chemistry/highlighted-articles/biodegradable-plastics-from-palm-oil-waste
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