随着塑料向其他替代品的转变速度越来越慢,我们注意到全球每分钟仍有数百万个塑料袋被丢弃。为了解决这个问题,一组研究人员发明了完全可生物降解的大麦塑料和甜菜废料纤维。
哥本哈根大学植物与环境科学系的研究人员发明了一种新型材料。这种由改性淀粉制成的新材料可在自然环境中于两个月内完全分解。由于其采用天然植物材料制成,因此非常适合用于食品包装。
植物与环境科学系的安德烈亚斯·布伦诺教授表示: “我们面临着巨大的塑料垃圾问题,而回收利用似乎无法解决这一问题。因此,我们开发了一种新型生物塑料,它比现有的生物塑料更坚固,防水性能也更好。同时,我们的材料百分之百可生物降解,即使最终没有被扔进垃圾桶,也能被微生物转化为堆肥。”
事实:全球仅有 9% 的塑料被回收利用,其余的要么被焚烧,要么最终进入自然环境,要么被倾倒形成巨大的塑料垃圾填埋场。
布伦诺教授指出,虽然生物塑料确实存在,但这个名称本身就具有误导性。尽管它们是由生物衍生材料制成的,但只有一小部分是真正可降解的,而且也需要在工业堆肥厂的特殊条件下才能降解。
原料
因此,这种新材料被称为生物复合材料,由几种可以自然分解的不同物质组成。主要成分包括从大麦、小麦、玉米和土豆中提取的纤维素和直链淀粉。碳水化合物纤维素存在于几乎所有植物中,包括棉花和木材。
核心亮点
- 研究人员通过将原材料溶解在水中然后混合,或在压力下加热来开发这种新材料。
- 该过程完成后,会产生小碎片或小颗粒,然后将其加工或压缩成所需的形状。
- 研究团队培育出了一种大麦品种,其谷粒中含有纯直链淀粉。与普通淀粉不同,直链淀粉遇水不易变成糊状。
- 研究人员使用了由当地制糖业废料制成的纳米纤维素。这些纤维比线和棉纤维小一千倍。
- 该材料的机械强度来自于这些纳米纤维素纤维。
你听说过神户大学建立的微生物塑料工厂,该工厂生产高质量的绿色塑料吗?
下图显示了不同塑料材料的降解情况。
- 左上:常见的 LDPE 塑料薄膜
- 上中右:新型直链淀粉基生物塑料和玉米淀粉塑料
- 底部:3 种不同的传统生物塑料袋
- A:标志着实验的开始
- B:8天后降解
- C:11天后降解
- D:21天后
- E:42天后
- F:54天后

潜力
目前,布伦诺教授正与两家丹麦包装公司合作,开发食品包装原型。他还看到了这种材料在汽车内饰方面的应用潜力。
研究人员发明了完全可生物降解的大麦塑料,但很难预测这种材料何时可以投入商业使用,因为其原型仅在实验室中生产。不过,Blennow 教授表示,丹麦和世界其他地方已经开始生产。



