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發(fā)布日期:2019-03-18
美國佐治亞理工學(xué)院 J. Carson Meredith 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊發(fā)明了一種從蟹殼和樹木纖維中提煉出來的新包裝材料,形成一種類似塑料包裝膜的柔性薄膜,這種材料有可能取代用來保持食物新鮮的柔性塑料包裝。
研究團(tuán)隊設(shè)計了一種方法,將纖維素和甲殼素納米纖維懸浮在水中,然后以交替的方式噴在表面,從而形成一種薄膜,充分干燥后,材料就變得柔性、強壯、透明和可降解。研究團(tuán)隊多年來一直研究纖維素納米晶,并探索改進(jìn)用于輕量化復(fù)合材料和食品包裝的方法。由于甲殼素納米纖維是帶正電荷的,而纖維素納米晶是帶負(fù)電的,因為它們之間會形成良好的界面,所以它們在涂層中可以作為交替層工作。
用來保存食物的包裝需要防止氧氣通過。新包裝材料與傳統(tǒng)塑料瓶透明包裝用的石油基材料聚對苯二甲酸乙二酯( PET)相比,透氧率降低了 67%,意味著理論上可以使食品保持更長時間的新鮮。新材料改進(jìn)傳統(tǒng)塑料包裝作為氣體屏障的部分原因是由于薄膜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。氣體分子很難穿透固體晶體,因為它必須破壞晶體結(jié)構(gòu)。另一方面, PET 含有大量的非晶態(tài)或非晶態(tài)的成分,因此有更多的途徑使小氣體分子更容易通過。
為了使新材料最終與軟包裝膜在成本上具有競爭力,需要開發(fā)一種最大限度地實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)的制造工藝。雖然大規(guī)模生產(chǎn)纖維素的工業(yè)工藝已經(jīng)成熟,但生產(chǎn)甲殼素的方法仍處于初級階段。此外,還需要進(jìn)行更多的研究,以提高材料的阻擋水蒸氣的能力。