Исследователи изготовили биопластиковые листы с использованием стеблей ананаса из сельскохозяйственных отходов
Группа учёных из университетов Таиланда и Малайзии разработала уникальный вид биопластикового листа, который способен разлагаться естественным путём. Исследователи изготовили полимер, используя бромелайн — протеолитический фермент, содержащийся в стеблях ананасов.
Фотографии зажимов для хлебных пакетов, изготовленных из стеблевого крахмала, в сравнении с имеющимися в продаже зажимами (слева). Использование для закрывания пластикового пакета (справа)
Этот вариант биопластикового листа можно использовать в качестве одноразового упаковочного материала и альтернативы вредному пластику из нефти, способствуя более устойчивому способу ведения бизнеса и продвигая экономику замкнутого цикла.
Пластиковые отходы представляют собой значительную проблему окружающей среде. Особенную опасность влечёт распространение мелких пластмассовых изделий, в том числе зажимов для хлебных пакетов, которые негативно влияют на живые организмы. Ряд стран переходит на использование биоразлагаемых материалов и вводит запрет на пластик.
Под параметр биоразлагаемых подпадают полилактид (PLA), полибутилен сукцинат (PBS), полибутилен адипат/терефталат (PBAT), а также природные полимеры, включая крахмал, полигидроксиалканоаты (PHA) и полигидроксибутират (PHB). Однако все биоразлагаемые полимеры обладают различными характеристиками, поэтому важно понимать специфические свойства и ограничения, связанные с каждым типом.
PLA, PBAT и PBS плохо поддаются биологическому разложению в естественных условиях окружающей среды и требуют определённых условий, таких как контролируемые влажность и температура, которые обычно присутствуют в промышленных установках для компостирования. В случае с этими материалами необходимо обеспечить их соответствующие утилизацию и сбор, чтобы гарантировать полную деградацию.
Полимеры на основе крахмала, PHA и PHB полностью биоразлагаемы в естественных условиях, что подходит для определённых областей применения, где удобный сбор и переработка оказываются сложными или экономически невыгодными. Эти материалы полностью деградируют без применения специализированных промышленных установок для компостирования.
Команда учёных использовала крахмал из стеблей ананасов в качестве основного ингредиента. Исследователи добавили глицерин и карбонат кальция, чтобы обеспечить лёгкость и прочность материала. Изменяя пропорции ингредиентов, научная группа создала образцы с различными свойствами.
Полученный материал имел влагоустойчивость, однако после двух недель пребывания в земле он полностью рассыпался на мелкие фрагменты. В качестве теста учёные изготовили зажим для хлебного пакета, который прошёл испытания.
Научная работа «Toward a Circular Bioeconomy: Development of Pineapple Stem Starch Composite as a Plastic-Sheet Substitute for Single-Use Applications» опубликована 19 мая 2023 года в журнале Polymers (DOI: 10.3390/polym15102388)
