一種由棕櫚油工業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一個緊迫的環境問題。棕櫚油產業也是如此,它與森林砍伐和棲息地破壞有關。發表在《當前綠色與可持續化學研究》上的一項研究可能會對這兩個問題產生影響,用棕櫚油生產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中獲得。馬來西亞理科大學(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,僅馬來西亞每年就有1980萬噸廢棕櫚油果串被丟棄。為了減少這些形式的廢物對環境的影響,研究人員將廢棕櫚油果串中的半纖維素轉化為可生物降解的綠色包裝薄膜。

半纖維素在農業和生物質廢棄物中含量豐富。它是一種很有前途的生物聚合物,因為它具有柔性,低透氣性和高耐水性。半纖維素也是棕櫚油工業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:“(棕櫚油果串)可以確定為生產綠色包裝物的一種潛在原料,產量巨大。”

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——限制了其可能的應用。因此,研究人員決定將其與無毒、市售的生物聚合物羧甲基纖維素(CMC)混合。眾所周知,這對其他生物聚合物的機械性能、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)。對薄膜的物理和化學特性進行了廣泛的研究,結果表明,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有前途的替代品。雖然從棕櫚工業廢料中生產生物聚合物并不能阻止與工業有關的進一步砍伐森林,但使用這種副產品可以增加作物的價值,正如作者所說:“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,這將增加其未來的應用前景。

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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