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宾夕法尼亚州立大学开发出可代替塑料薄膜的廉价生物材料

来源:中国科学报 发表时间:2018-01-11 71
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近日,美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一种廉价的生物材料,可以用在包装和替代塑料包装的可再生隔离涂层,研究人员还开发出该材料的许多其他应用途径,他们预测采用这种新型材料会显著降低污染。

完全可降解的多聚糖电解质复合材料是由几乎等量的木材、棉花、壳聚糖等处理过的纤维素浆和壳聚糖组成。壳聚糖来源于甲壳素,它是节肢动物和甲壳类外骨骼的主要成分;甲壳素主要来源于龙虾、螃蟹和人们食用虾后剩下的残余壳。


▲ 完全可降解的多聚糖电解质复合材料

“这种材料出人意料地强大,它不可溶的黏合性对产品包装和其他应用都是有用的,比如可以做成性能更好、完全天然的木质纤维复合材料,甚至还可以用在地板上。”

宾夕法尼亚州立大学农业科学院农业与生物工程教授兼首席研究员Jeffrey Catchmark表示,这些环保的隔离涂层应用范围广泛,从防水纸张到天花板瓷砖和墙板的涂料,再到用来保鲜的食品涂料。

他解释道,羧甲基纤维素和壳聚糖之间令人惊叹的坚固持久的黏合是这种材料的性能关键。这两种非常便宜的多聚糖中有着不同种类并粘在一起的分子电荷,这为复合物制造不透水膜、涂层、黏合剂等奠定了基础。

最近在《绿色化学》刊登的一篇研究成果表明多聚糖电解质复合涂层的性能表现良好。用羧甲基纤维素和壳聚糖的纳米结构纤维颗粒组成的纸板具有很强的油水阻隔性能。该涂层不仅可抵抗甲苯、正庚烷和盐溶液,还能提升在干燥和潮湿环境下的机械性能以及对水蒸气的阻隔性能。

论文链接:http://t.cn/RQ22Qyw

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