cibum team
Σε δημοσίευμα που ανήρτησε πριν λίγες ημέρες η Αμερικανική Χημική Eταιρεία, (American Chemical Society – ACS) αναφέρεται πως τα χάρτινα ποτήρια, τα χαρτοκιβώτια και τα περιτυλίγματα τροφίμων από χαρτί μπορεί να φαίνονται σαν βιοδιασπώμενα, αλλά πολλά περιέχουν μια πλαστική επικάλυψη που προστατεύει από διαρροές και υγρασία, με αποτέλεσμα να μην μπορούν να κομποστοποιηθούν. Η επικάλυψη στα προϊόντα από χαρτί κρίθηκε απαραίτητη μια και χάρτινες συσκευασίες χωρίς αυτή, αφήνουν το λάδι και το νερό να περάσουν, δημιουργώντας προβλήματα στο προιόν και τον καταναλωτή.
Σήμερα, οι επιστήμονες αναφέρουν ότι έχουν αναπτύξει μια αποικοδομήσιμη επικάλυψη πολυμερούς που μπορεί από την μία να εμποδίσει αυτή τη διαρροή, αλλά παράλληλα θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέα βιοαποικοδομήσιμα υλικά με βάση το χαρτί.
Οι ερευνητές θα παρουσιάσουν τα αποτελέσματά τους στην φθινοπωρινή συνάντηση της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας (ACS). Η συνάντηση περιλαμβάνει περισσότερες από 7.000 παρουσιάσεις για ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών θεμάτων.
“Οι καταναλωτές επιλέγουν πλέον πιο βιώσιμα προϊόντα”, λέει ο Matthew Carter, Ph.D., κύριος ερευνητής στο έργο. “Αλλά το να δημιουργηθεί ένα πλήρως αποικοδομήσιμο προϊόν χαρτιού για εφαρμογές μιας χρήσης-όπως τα περιτυλίγματα σάντουιτς, τα μπολ και τα δοχεία που προσφέρονται σε καφετέριες, είναι μια μεγάλη πρόκληση», προσθέτει ο Κάρτερ, ο οποίος παρουσιάζει το έργο στη συνάντηση.
Οι σημερινές επικαλύψεις ανθεκτικές σε λάδια και λίπη για προϊόντα χαρτιού μιας χρήσης συχνά περιλαμβάνουν φθοράνθρακες ή πολυολεφίνες, αλλά αυτά τα πολυμερή είναι ανθεκτικά στο περιβάλλον και δεν μπορούν να κομποστοποιηθούν. “Ένα από τα πράγματα που κάνει τα συμβατικά πολυμερή χρήσιμα είναι η ανθεκτικότητά τους”, λέει ο συνάδελφός του, ερευνητής, Andrew Hejl, Ph.D., ο οποίος συνεργάζεται με τον Carter. Αυτή η σκληρότητα, η οποία προέρχεται από τους σταθερούς δεσμούς άνθρακα που σχηματίζονται κατά τον πολυμερισμό, είναι επιθυμητή, ας πούμε, σε μια βαφή σπιτιού με βάση το λατέξ που πρέπει να διαρκέσει για χρόνια αλλά προβληματική σε ένα χάρτινο μπολ που προορίζεται για κομποστοποίηση.
Ένας τρόπος για να γίνουν τα πολυμερή λιγότερο ανθεκτικά είναι η εισαγωγή αποικοδομήσιμων συνδέσμων για να διαταραχθεί η ραχοκοκαλιά του άνθρακα, λέει ο Κάρτερ. Για να γίνει αυτό, οι ερευνητές στράφηκαν σε μια τεχνική πολυμερισμού ελεύθερων ριζών που υπήρχε εδώ και χρόνια, αλλά δεν είχε υιοθετηθεί ευρέως. Παρατηρώντας μια πρόσφατη αναζωπύρωση του ενδιαφέροντος στον ακαδημαϊκό χώρο, για τη χρήση αυτής της τεχνικής με κυκλικά κετενικά ακετάλη και βινυλικά μονομερή, η ομάδα του Dow άρχισε να διερευνά πώς να «εξαργυρώσει» αυτή τη τεχνική σε ένα βιομηχανικό περιβάλλον. Στον ακαδημαϊκό χώρο, η αντίδραση διεξήχθη τυπικά σε οργανικούς διαλύτες, αλλά ο Dow ήθελε να κάνει χρήση νερού ως «πιο πράσινο» υποκατάστατο. Αυτό ήταν δύσκολο επειδή τα κυκλικά μονομερή κετενικής ακετάλης είναι ασταθή στο νερό, αλλά οι ερευνητές αντιμετώπισαν αυτό το πρόβλημα τροποποιώντας τις συνθήκες αντίδρασης, συμπεριλαμβανομένου του pH, της θερμοκρασίας και της συγκέντρωσης μονομερών.
Ανέμειξαν την κυκλική κετενική ακετάλη 2-μεθυλενο-1,3-διοξεπάνιο και οξικό βινύλιο για να σχηματίστει ένα πολυμερές με συνδέσμους εστέρα στη ραχοκοκαλιά. Στη συνέχεια, η ομάδα επικάλυψε το χαρτί με γαλάκτωμα με βάση το νερό αυτού του πολυμερούς-ένα συνθετικό “λατέξ” που δεν σχετίζεται με το φυσικό καουτσούκ λατέξ και επομένως είναι απίθανο να προκαλέσει αλλεργική αντίδραση-και το άφησε να στεγνώσει. Πρόσφατα ανέφεραν ότι η επίστρωση παρείχε ένα αποτελεσματικό φράγμα ενάντια στο λάδι και το λίπος και ότι οι διασυνδετικοί εστέρες της θα μπορούσαν να σπάσουν στο νερό, αρκετά αργά σε ουδέτερο pH αλλά γρηγορότερα σε υψηλότερο pH σε εργαστηριακές συνθήκες. Τώρα, οι ερευνητές αρχίζουν να αξιολογούν τη δυνατότητα αποικοδόμησης της επικάλυψης υπό βιομηχανικά σχετικές συνθήκες. Μέχρι στιγμής έχουν δείξει ότι μικροοργανισμοί που χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικούς κομποστοποιητές μπορούν να βοηθήσουν στη βιοδιάσπαση του πολυμερούς σε προσομοιωμένα λύματα.2 », λέει ο Hejl.
Άλλοι ερευνητές και εταιρείες έχουν αναπτύξει βιοδιασπώμενα προϊόντα υπηρεσιών τροφίμων με επικαλύψεις βασισμένες σε φυσικά υλικά όπως ορός γάλακτος ή χιτοζάνη. “Αυτές είναι εξαιρετικές επιλογές, αλλά έχουν περιορισμούς όσον αφορά την επίδοση που θέλετε σε συμφέρουσα τιμή”, λέει ο Hejl. Και μερικές επικαλύψεις πρέπει να εφαρμοστούν ως πολύ αραιό διάλυμα, οπότε πρέπει να εξατμιστεί πολύ νερό για να στεγνώσουν.
«Σε γενικές γραμμές, αν κοιτάξετε την ιδέα της διακοπής ενός σταθερού σκελετού άνθρακα-άνθρακα με αποικοδομήσιμους δεσμούς, αυτό ανοίγει πραγματικά πολλές ευκαιρίες πέρα από τις επικαλύψεις χαρτιού», λέει ο Κάρτερ. «Άλλες εφαρμογές περιλαμβάνουν σκευάσματα προσωπικής φροντίδας ή οικιακής φροντίδας, όπως σαμπουάν και βερνίκι δαπέδου. Πολλά από αυτά τα υλικά περιέχουν επί του παρόντος συνθετικά πολυμερή δεσμών άνθρακα. Έτσι, αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να είναι ένας ισχυρός τρόπος για την εισαγωγή της ικανότητας αποικοδόμησης σε νέες κατηγορίες υλικών στο μέλλον».
Πηγή: ACS
Ακολουθήστε το Cibum 
