Университет Ватерлоо создал целлюлозное покрытие бумаги вместо полиэтилена в стаканах

Исследователи из Университета Ватерлоо в Канаде разработали растительное покрытие для бумаги, которое может заменить полиэтиленовую (PE) подложку в стаканах для напитков, сообщает sciencealert.com. Результаты опубликованы в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering. Авторы называют это результатом исследовательской стадии. sciencealert.comsciencealert.comsciencealert.comОткрыть источник ↗

Полиэтиленовые слои сохраняют стакан сухим и прочным, но затрудняют переработку и со временем распадаются на микропластик. Старший автор работы, химик-материаловед Ширли Тан, сказала, что некоторые пластиковые вкладыши легко выделяют частицы, особенно при температуре напитка около 60 °C. В тех же испытаниях на истирание, которые применяют для поиска признаков выделения микропластика, новое покрытие осталось в основном целым.

Состав покрытия и барьерные свойства

Покрытие состоит из двух компонентов. Основу составляет ацетат целлюлозы, а прочность добавляют нанокристаллы целлюлозы (CNC). Оба компонента образуют водородные связи с самой бумагой, поэтому химические клеи не нужны.

Эти связи создают плотную сеть, которая заполняет поры бумаги и формирует барьер для воды, жира и газов. sciencealert.comsciencealert.comsciencealert.comОткрыть источник ↗ В испытаниях на растяжение покрытая бумага показала лучшее сочетание жёсткости и гибкости при доле CNC 3 процента от массы покрытия. По сравнению с бумагой без покрытия проницаемость для кислорода снизилась более чем в десять раз.

Испытания и дальнейшие шаги

В пятидневном испытании погружением покрытие хорошо перенесло ряд растворителей, среди них дихлорметан, гидроксид натрия и соляную кислоту. По словам Тан, оно также выдержало кипяток и пищевые масла.

Покрытие разработали и проверили на тонких коричневых бумажных полотенцах, которые обычно быстро впитывают воду. После нанесения они стали водоотталкивающими. Первый автор Саян Гангули сказал, что покрытие позволило взять заметно более тонкую бумагу, сохранив прочность, нужную для стаканов, а это может сократить расход материала и стоимость.

Исследователи отмечают, что до одобрения этого покрытия или похожих на него для коммерческого использования необходимо завершить тесты на пищевую безопасность и регуляторную оценку. Тан сказала, что сроки коммерциализации неопределённы. sciencealert.comsciencealert.comsciencealert.comОткрыть источник ↗