研究人員Antonio Capezza表示,新開發的生物材料源自小麥胚芽。
《先進可持續系統》雜誌當地時間10月10日報導,瑞典皇家理工學院(KTHRIT)和瑞典農業科學大學(SUAS)的研究人員正在開發一種新型生物材料,這種材料或可用作環保型紙尿褲的吸水材質。更為關鍵的是,超強吸水材料以小麥澱粉加工過程產生的小麥蛋白為原料,不會佔用糧食資源。
KTHRIT與SUAS研究員Antonio Capezza表示,新材料的吸水性能非常突出,它在淡水中可膨脹40倍,在鹽水中可膨脹6倍。
小麥蛋白是工業生產小麥澱粉和乙醇的副產品。它由蛋白質組成,是一種很有前景的吸收性材料。
研究人員改變小麥蛋白的化學性質,使其更類似於合成材料,並將蛋白分子與梔子果實的植物提取物交聯,從而增強了小麥蛋白聚合物的膨脹能力。
到2025年,全球一次性紙尿褲市場的總產值預計將達到約550億美元,其中大部分產品都由石油基吸水材料製作而成。
Capezza說:「我們為可再生材料在紙尿褲生產中的應用創造了機會,能夠進一步滿足人類日益增長的衛生產品需求。不僅如此,開發基於生物材料的解決方案也推動了循環生物經濟,可以促進新的商業合作。」
下一階段,研究人員計劃擴大材料的生產規模,以便讓工業夥伴測試其在不同產品中的應用性能。
為了製造完全可持續的替代品,研究人員只著重關注了農業副產品。Capezza說:「如果我們想要可持續發展,就需要使用可再生的、不會干擾主要食品生產鏈的原材料。」
新材料的吸水性與其他生物替代品相當。而經過優化設計之後,其吸水性能甚至有望與石油基合成材料相媲美。
超強吸水材料的應用前景並不局限於一次性紙尿褲,它還可以用於汛期防汛和旱期保水。但是紙尿褲對吸收性能的要求是最高的。
Capezza表示:「我們的目標是趕超石油基吸水材料的吸水性能。如果能達到這個目標,我們就也能滿足其他吸水材料應用領域的性能需求。」
編譯:德克斯特 審稿:西莫 責編:陳之涵
期刊來源:《先進可持續系統》
期刊編號:2366-7486
原文連結:https://phys.org/news/2020-10-wheat-gluten-sustainable-diaper-material.html
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