هنر بسته بندی/ فناوری: پژوهشگران Hasanuddin University یک فیلم چندلایه زیست تخریب پذیر از PLA توسعه داده اند که با سلولز به دست آمده از آب نارگیل تقویت شده است. این ماده طی ۲۵ روز به میزان ۲۸.۸۶ درصد زیست تخریب شد و استحکام بیشتری از خود نشان داد. این فیلم همچنان شکننده است و انعطاف پذیری کمی دارد که نشان می دهد برای استفاده تجاری در بسته بندی مواد غذایی، باید میان خواص سدگری و انعطاف پذیری تعادل ایجاد شود.

پژوهشگران Hasanuddin University در اندونزی، یک ماده زیست تخریب پذیر تقویت شده با سلولز به دست آمده از آب نارگیل تخمیر شده توسعه داده اند که عملکرد جذب اکسیژن را با خواص مکانیکی بهبود یافته ترکیب می کند و می تواند جایگزینی برای بسته بندی های پلاستیکی متداول باشد.

این پژوهش که در نشریه ASEAN Journal for Science and Engineering in Materials منتشر شده، امکان تولید فیلم های چندلایه مبتنی بر پلی لاکتیک اسید (PLA) را بررسی می کند که با سلولز میکروکریستالی (MCC) تقویت شده و با استفاده از ترکیب جذب کننده اکسیژن بوتیله هیدروکسی تولوئن (BHT) عملکرد بهتری پیدا کرده اند.

Andi Dirpan، استاد Hasanuddin University و نویسنده مسئول این مطالعه، می گوید:رویکرد ما از توسعه بسته بندی پایدار مواد غذایی حمایت می کند و در راستای اهداف توسعه پایدار سازمان ملل، به ویژه تولید مسئولانه، اقدام برای مقابله با تغییرات اقلیمی و حفظ مواد غذایی است.

او ادامه می دهد:نرخ زیست تخریب این ماده طی ۲۵ روز برابر با ۲۸.۸۶ درصد بود. این نتایج نشان می دهد که میزان زیست تخریب آن با پلاستیک های زیست تخریب پذیر ساخته شده از پلیمرهای مشابه مطابقت دارد که طی دوره ۲۵ روزه، بیش از ۲۵ درصد تجزیه می شوند.

ساختاری یکنواخت تر

دانشمندان سلولز باکتریایی را از آب نارگیل تخمیر شده تولید کردند؛ روشی مشابه فرآیند تولید ناتا د کوکو (nata de coco)، نوعی ماده غذایی ژله ای که از تخمیر آب نارگیل به دست می آید. به گفته پژوهشگران، این سلولز باکتریایی «خلوص بسیار بالا و مقدار زیادی الیاف دارد و به همین دلیل ماده ای موثر برای تقویت ساختار محسوب می شود.»

پژوهشگران غشای متراکم سلولزی را خالص سازی و به پودر سلولز میکروکریستالی (MCC) تبدیل کردند تا به عنوان افزودنی استفاده شود.آن ها توضیح می دهند:سپس این پودر با فیلم PLA که از سه لایه نازک تشکیل شده بود ترکیب شد و ماده جذب کننده اکسیژن BHT تنها در دو لایه داخلی که در تماس مستقیم با مواد غذایی قرار می گیرند، قرار گرفت.

آزمایش های انجام شده روی این فیلم ها نشان داد که در مقیاس میکروسکوپی، سلولز به دست آمده از آب نارگیل ساختاری یکنواخت تر و بدون نقص نسبت به نمونه تجاری ایجاد می کند؛ موضوعی که پژوهشگران آن را به خلوص بالاتر و میزان بیشتر الیاف نسبت داده اند. همچنین آزمون های نفوذپذیری اکسیژن نشان داد که این فیلم عملکرد بهتری نسبت به PLA خالص دارد.

با این حال، این مطالعه به یک چالش مهم نیز اشاره می کند. اگرچه فیلم تقویت شده از نظر استحکام و قابلیت جذب اکسیژن عملکرد بهتری داشت، اما شکننده بود و پیش از شکستن، کشش کمی را تحمل می کرد. پژوهشگران تاکید می کنند که برای استفاده عملی، هنوز باید میان عملکرد سدگری و انعطاف پذیری تعادل بهتری ایجاد شود تا این ماده بتواند ضمن محافظت از مواد غذایی، در فرآیندهای تولید، حمل و نقل و استفاده روزمره نیز مقاومت کافی داشته باشد.

دانشمندان و فعالان صنعت همچنان در حال بررسی مواد جدید برای جایگزینی پلاستیک های متداول در بسته بندی هستند. سال گذشته، پژوهشی در South Dakota State University آمریکا، شاخه های تاک انگور را به فیلم های شفاف و زیست تخریب پذیر تبدیل کرد. هدف این فناوری، کاهش آلودگی ناشی از ضایعات پلاستیکی، ایجاد منابع درآمدی جدید برای کشاورزان و حفظ منابع طبیعی است.

در اروپا، پروژه COM4PHA که با همکاری دولت اسپانیا، صنعت و مراکز پژوهشی اجرا شد، مواد زیست تخریب پذیری را برای بسته بندی و پوشش ها بر پایه پلی هیدروکسی آلکانوات ها (PHA) توسعه داد.

همچنین اخیرا استارتاپ چینی BambooOrigin، تولید تجاری نوارهای بسته بندی و فیلم های بسته بندی زیست تخریب پذیر را که به طور کامل از بامبو ساخته شده اند، آغاز کرده است. این فناوری در Gannan Normal University چین توسعه یافته است.