在巴西，圣保罗州立大学（Unesp）的研究人员在Ilha Solteira开发了一部可以取代食品包装中塑料的电影。该薄膜由羟丙基甲基纤维素（HPMC）制成，并从工业加工中留下的细菌纤维素碎屑。两种原料都是可持续亚博网站下载的。它们组合以产生细菌纤维素纳米晶体和HPMC的可生物降解的薄膜。
该产品性能优于HPMC薄膜。该杂志发表了一篇关于该研究项目的文章，该项目由FAPESP资助应用材料与界面。
“我们首先用细菌纤维素纳米晶体填充HMPC矩阵，以提高其性质。我们还希望为从材料本身到其起源，为新颖复合材料创建更环形的协议，因此我们包括工业废物的重用在项目中，”该文章的合著者Márcia Regina de Moura Aouada说。
Aouada在联合国功能材料研究中心(CDMF)任教，并担任研究员，该中心是由联合国功能材料研究中心(FAPESP)支持的研究、创新和传播中心(RIDCs)之一。亚博网站下载
从她的博士学位开始，Aouada就一直在研究可再生、可食用和可生物降解的薄膜，目的是减少以丢弃的塑料食品包装形式产生的固体废物。
“与来自石油的传统薄膜相比，由HPMC和其他生物聚合物制成的膜的局限性之一是它们的机械强度低。它们对水蒸气也高度渗透，这限制了可用的应用。我们通过添加细菌纤维素来改善这些性质。“联合国环境规划署材料科学研究生帕梅拉·梅洛说。她是该项目文章的第一作者，该项目是在她的博士研究期间亚博老虎机网登录在艾瓦达的指导下进行的。
蛋糕配方
研究人员获得了来自SeveNústriadeProputosBiotecnolóógicos的细菌纤维素碎片，这使得在Paraná的状态下制作伤口敷料生物膜。要将这种废物转化为适合食品包装的胶片，他们首先将废料碾碎为粉末。
“然后我们将粉末用硫酸水解，这一过程在文献中有详细描述，”梅洛说。
结果是一种细菌纤维素纳米晶体悬浮液，他们将其与稀释在水中的HPMC混合，产生成膜分散体，这是生物塑料工业感兴趣的目标。
“创建良好的复合材料是不够的。我们需要通过不同的因素找到最佳解决方案，例如粘度和纳米粒子浓度等因素来获得良好的电影性质。一个展览会可以是蛋糕配方：研究食谱是我们研究的另一个重要创新，“Aouada说。
“纳米晶体与HPMC基体的相互作用以及在其中的分布将决定薄膜的质量，所以我们进行了测试，并使用Turrax分散器通过高能分散获得了最佳分布。”梅洛说。
形成膜的分散体沉积在基片上。溶剂在24-48小时后蒸发。结果是一个更强的，更少的渗透产品比hpmc唯一的薄膜。目前这种材料在包装中所吸收的水分是其使用的一个限制。
另一个积极的发现是纳米晶体不会改变HPMC的透明度。
细菌纤维素的优点
纤维素是本质上最丰富的聚合物和植物纤维的主要成分，为植物提供刚性。
众所周知，植物纤维素用于造纸，但一些细菌、藻类和海洋无脊椎动物也分泌纤维素，它在伤口敷料生物膜中使用了一段时间，现在正扩展到其他领域，如食品包装。
保护自然环境的利益最多。“无论天气和环境条件如何，都可以在实验室中生产的细菌纤维素。它是纯5个分子，生产过程产生较少的污染，“Aouada说。植物纤维素的加工需要使用对环境有害的有机氯化合物消除诸如木质素的杂质。
细菌纤维素的另一个优点是其结构中存在纳米纤维。“这非常有趣，因为它赋予了这种材料独特的性能，如高拉伸强度，这意味着它可以承受一定的负载或应力而不断裂，”Aouada说。
下一个步骤
研究人员计划继续测试薄膜形成的分散性，直到他们得出结论，他们已经开发出一种有竞争力的产品。他们正在研究其他聚合物分散技术，将它们与HPMC的使用进行比较，并评估它们的生物降解性。
如果他们成功地开发出更好的成膜分散剂，就有可能更大规模地使用细菌纤维素。”我们的主要重点是寻找不被视为生态正确的材料的替代品，例如石油产品。亚博网站下载这种替代包括可生物降解的复合材料，来自可再生资源，“Aouada说。
使用纤维素废料和其他种类的废料也有助于降低加工成本。消费者通常更喜欢用塑料薄膜包装，因为它便宜。此外，还有其他有希望的细菌纤维素来源，如甘蔗和大豆工业。“研究表明，可以用甘蔗或大豆糖蜜作为底物来获得细菌纤维素，”Aouada说。
