科學網—生物制新餐具60天分解

2021-02-08 科學網

 

生物材料杯子 圖片來源：《物質》

科學家設計了一套由甘蔗和竹子製成的「綠色」餐具，它不會犧牲便利性和功能性，並有可能成為塑料杯子和其他一次性塑料容器的替代品。傳統的塑料或生物降解需要450年，或在高溫下才能降解，而這種無毒、環保材料只需60天就能降解，並可以用來裝你的早餐咖啡。近日，相關論文刊登於《物質》。

「老實說，2007年，我第一次來美國的時候，超市裡銷售的一次性塑料容器讓我很震驚。」論文通訊作者、美國東北大學的祝紅麗說，「它讓我們的生活更便利，但與此同時，它也成為在環境中無法分解的廢物。」後來，祝紅麗在研討會和聚會上看到更多的塑料碗、盤子和餐具被扔進垃圾桶，於是她就想：「我們可以使用更可持續的材料嗎？」

為了找到塑料食品容器的替代品，祝紅麗和同事將目光轉向了竹子和最大的食品工業廢棄物之一 ——甘蔗渣，也被稱為甘蔗漿。又長又細的竹纖維和又短又粗的甘蔗渣纖維纏繞在一起，形成一個緊密的網狀結構，該團隊用這兩種機械穩定性強、可生物降解的材料製成容器。這種新型綠色餐具不僅像塑料一樣堅固，可以盛下液體，而且比那些由可回收材料製成的生物降解品更乾淨，後者可能無法完全脫墨，而且新餐具在土壤中放置30~45天後就開始分解，60天後就會完全失去形狀。

研究人員添加了烷基烯酮二聚體（AKD）—— 一種在食品工業中被廣泛使用的環保化學物質，以提高餐具的耐油和耐水性能，從而確保產品在潮溼時的堅固性。添加了該成分後，新餐具在機械強度、耐油脂性和無毒性方面優於其他甘蔗渣餐具和雞蛋盒等商用生物降解食品容器。

研究人員開發的餐具還有另一個優點：碳足跡明顯更小。這種新產品的製造過程比商用塑料容器製造排放的二氧化碳要少97%，比紙製品和可生物降解塑料排放的二氧化碳少65%。該團隊下一步目標是提高生產過程的能源效率，並進一步降低成本，以便與塑料競爭。雖然用這種新材料製作的杯子的成本（2333美元/噸）是可降解塑料（4750美元/噸）的1/2，但仍比傳統塑料杯子（2177美元/噸）貴。（唐一塵）

相關論文信息：

http://dx.doi.org/10.1016/j.matt.2020.10.004

《中國科學報》 (2020-11-16 第2版 國際)

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