15:28 2023-02-07
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Acoperirea pe bază de shellac face ca materialele de celuloză să fie adecvate pentru alimente, fără a utiliza polimeri sau metale pe bază de petrol
_ Acoperirea pe bază de shellac face pastă materiale adecvate pentru alimente fără utilizarea polimerilor sau a metalelor pe bază de petrol
Cercetători de la Școala de Științe, Universitatea Mae Fah Luang, Thailanda și Școala de Inginerie și Știința Materialelor, Universitatea Queen Mary din Londra, Marea Britanie, au dezvoltat o acoperire pe bază de șelac pentru a îmbunătăți proprietățile de barieră de gaze ale unui material de ambalare reciclabil, compostabil și din surse durabile, pentru a-l face potrivit pentru alimente instantanee, deshidratate, congelate și refrigerate.
Papa turnată, realizată din materiale regenerabile, cum ar fi lemnul de eucalipt sau bagasa de trestie de zahăr, este utilizată pe scară largă ca material de ambalare durabil pentru protejarea produselor în transport maritim, pentru tăvi de servire a alimentelor, recipiente și suporturi pentru băuturi. Volumul său de producție reprezintă mai mult de 30% din toate materialele de ambalare pe bază de hârtie și, pe lângă materiile prime regenerabile, este potrivită și pentru reciclare și compostare.
Cu toate acestea, proprietățile slabe ale materialelor de barieră la gaze și Rezistența limitată la apă și ulei face ca pasta turnată să nu fie adecvată pentru menținerea termenului de valabilitate și a calității multor produse. Acest lucru este de obicei rezolvat prin laminarea sau acoperirea materialelor cu polimeri pe bază de petrol, cum ar fi polietilena și un strat subțire de metale, de obicei aluminiu, ceea ce face ca reciclarea sau compostarea să fie dificilă și impracticabilă.
Scopul acestui studiu, publicat pe 7 februarie, în revista Polymer International, urma să îmbunătățească proprietățile de barieră și rezistența la suprafață a pastei turnate, păstrând în același timp profilul verde și sustenabilitatea mediului prin dezvoltarea unei noi acoperiri bazate pe materiale ecologice, regenerabile și biodegradabile.
Shellac este derivat dintr-o rășină secretată de insectele de lac și a fost produsă de secole pentru a fi utilizat în produse, de la lacuri de unghii la lac pentru mobilier și diverse vopsele. Cei mai mari producători de șelac sunt India, Thailanda și China, dar este produs și în Bangladesh, Myanmar, Laos, Vietnam și Mexic.
Este un biopolimer din grupa poliesterilor și utilizat pe scară largă în medicină. și industria alimentară datorită naturii sale netoxice, comportamentului termoplastic, rezistenței la ulei și proprietăților bune de barieră la umezeală. De asemenea, prezintă o bună aderență și poate fi dizolvat în solvenți cu toxicitate scăzută. Cu toate acestea, un strat de acoperire de șelac pur nu este utilizat în mod obișnuit din cauza naturii sale fragile și a permeabilității ridicate la oxigen.
În această lucrare, o pastă turnată a fost acoperită cu un strat nanocompozit format din celuloză nanofibrilată (NFC) și Șelac pentru a-și îmbunătăți performanța de barieră și rezistență la suprafață. Pentru a spori compatibilitatea cu faza de șelac și pentru a crește rezistența la apă a NFC, a fost preparată celuloză nanofibrilată modificată (mNFC) printr-o reacție de esterificare. Cercetătorii au pregătit, de asemenea, probe neacoperite și mostre acoperite cu șelac pur pentru comparație.
Efectele formulării de acoperire a nanocompozitului (adică, conținutul și modificarea de nanoceluloză), precum și diferite grosimi ale stratului de acoperire pe stratul turnat. pulpei, cu privire la morfologie, proprietățile de barieră (viteza de transmitere a vaporilor de apă [WVTR], OTR), rezistența la apă și ulei, stabilitatea termică și proprietățile mecanice ale specimenelor fabricate au fost examinate sistematic.
Cercetătorii au raportat vapori de apă. și ratele de transmitere a oxigenului în același interval ca cele ale materialelor convenționale de ambalare a alimentelor, cum ar fi polietilena de joasă densitate, polipropilena orientată și polietilen tereftalat.
Testările unghiului de contact cu apa, unghiului de contact al uleiului și ratei de absorbție a uleiului au indicat, de asemenea, că stratul de acoperire cu nanocompozit a oferit o rezistență superioară la apă și o suprafață promițătoare rezistentă la grăsime foii de pastă turnată. Stratul de acoperire a îmbunătățit, de asemenea, proprietățile de tracțiune ale probelor de foi, în special pentru proba acoperită cu șelac și mNFC. Probele au obținut o stabilitate termică bună (aproximativ 250 °C) după introducerea stratului de șelac cu o temperatură de degradare termică mai scăzută, confirmând utilizările sale practice pentru aplicațiile de ambalare.
Vorbind cu SCI, cercetătorul principal, profesorul Nattakan Soykeabkaew, School of Știință, Universitatea Mae Fah Luang, a remarcat că „Următorul nostru obiectiv este să dezvoltăm o acoperire durabilă, care să fie mai ieftină și scalabilă prin selecția și designul materialelor, precum și prin unele modificări ale procesului.”
O barieră actuală în calea comercializării constă. în costul său, despre care profesorul Soykeabkaew estimează că în prezent este de trei până la zece ori mai mare decât materialele utilizate în prezent. Cu toate acestea, acoperirea ar putea fi „aplicată și pe alte materiale ecologice pentru a scădea sensibilitatea la apă/umiditate”, notează profesorul Soykeabkaew.
Comentarii:
Adauga Comentariu