Tung vægt! Verdens første bionedbrydelige gennemsigtige emballagepapir er lanceret
Japanske forskere har med succes udviklet verdens første gennemsigtige emballagepapir, som er tyk nok til at blive brugt som drikkevarebeholder og har bionedbrydelige egenskaber uden at forårsage forurening til det marine miljø. Det videnskabelige team oplyste, at papirboksen lavet af dette nye materiale er meget gennemsigtigt, hvilket giver forbrugerne mulighed for tydeligt at se saften eller andre drikkevarer inde.
Dette gennemsigtige papir stammer fra planter og kan nedbrydes af mikroorganismer med potentialet til at erstatte traditionelle plastbeholdere i fremtiden. Det er ikke kun fleksibelt og let at bøje, men også robust og holdbar selv i fugtige miljøer, og kan behandles i forskellige former, herunder kopper og strå. Denne gennembrudspræstation blev afsluttet i fællesskab af et team af forskere fra flere forskningsinstitutioner, herunder Japan Agency for Marine Research and Development (Jamstec, med hovedkvarter i Yokosuka City, Kanagawa Prefecture).
En kop lavet af nyudviklet papirmateriale er meget gennemsigtigt, og endda skibe i baggrunden kan ses gennem det
Original intention om forskning og udvikling: At overfor dyb-havet plastforurening direkte
Stedfortrædende chefforsker for Japan Institute for Promotion of Marine Science and Technology og lederen af forskerteamet, Noriyuki Iwabe, har store forhåbninger til denne undersøgelse. Han sagde: "Jeg ser frem til, at dette materiale bliver et 'trumfkort' i kampen mod marinforurening
Dette projekt begyndte med Noriyuki Iwabe. Han har været involveret i forskning i cellulose (hovedkomponenten i træ og papir) og tiltrådte Japan Institute of Marine Science and Technology i 2017. Med institutionens enorme database med videnskabelige nedsænkelige billeder, var han vidne til førstehånds den hårde virkelighed af dybhavsvand, der blev stærkt forurenet af disponeret plast.
Da han så plastposer og forskellige forurenende stoffer spredt på havbunden i en dybde på over 1000 meter, kom Jibu hurtigt med ideen om at bruge en beholder lavet af et materiale, der kan nedbrydes af mikroorganismer, selv i havet for at erstatte plastbeholdere.
Teknologisk gennembrud: Fra ikke -gennemsigtighed til 'ultra gennemsigtighed'
For Shibata ser papir ud til at være et af de mest lovende materialer. Imidlertid har traditionelt papir en klar svaghed: På grund af dens brug af træmasse spreder hullerne mellem de grove fibre lys, hvilket resulterer i, at det færdige papir er uigennemsigtigt.
For fødevareindustrien, der meget værdsætter gennemsigtighed, er dette problem især fremtrædende. Det antages generelt, at emballage, der giver forbrugerne mulighed for at se indholdet på forhånd, bedre kan stimulere deres ønske om at købe. Ifølge rapporter lancerede en fransk fødevareproducent en gang juicedrikke, der var pakket i papkasser, men senere genoptaget mindst en gang ved hjælp af plastbeholdere.
Selvom der er et materiale kaldet glaspapir, afledt af cellulose som papir og kendt for sit gennemsigtige udseende, kan de nuværende produktionsmetoder kun producere glaspapir med en tykkelse på 0,03 millimeter. I lang tid er det blevet bredt troet på branchen, at det er teknisk umuligt at fremstille glaspapir mellem 0,3 mm og 0,7 mm (tilstrækkelig til papirbokse og anden kommerciel emballage).
Under hensyntagen til dette kom Noriyuki Iwabe med metoden til at bruge lithiumbromid -vandig opløsning. På det tidspunkt studerede en af hans kolleger denne væske, og dette kemiske stofs evne til at opløse silke og cellulose begyndte at tiltrække folks opmærksomhed. Jibu kom med en plan: at opløse og størkne cellulose ved at justere temperaturen på lithiumbromid -vandig opløsning, så papirets tykkelse og form kan justeres frit.
I det andet år, 2018, begyndte han at udvikle prototyper. Jijiang -afdelingen størknet, renset og tørret cellulose, hvilket i sidste ende med succes producerede et meget gennemsigtigt og moderat tykt papir. Ifølge rapporter er fibre under denne proces fint nedbrydet til molekyler, hvilket danner en tæt struktur uden porer, hvilket gør det muligt for lys at trænge ind uden spredning.
Dybhavsbevis: Materialer kan naturligvis forringe
Et andet unikt træk ved dette forskningsprojekt er, at teamet fuldt ud brugte faciliteterne og ekspertisen fra Japan Marine Research and Development Corporation (JAMSTEC) til at kontrollere, om dette materiale virkelig kan nedbrydes i dybhavet.
Ved hjælp af den bemandede forskning, der er nedsænket "Deep Sea 6500" og andet udstyr, placerede forskere kopper, der indeholdt dette nye materiale på havbunden. Disse placeringer inkluderer et 757 meter dybt område i Sanzaki -regionen langs Sagami Bay Coast i Kanagawa -præfekturet samt et 5552 meter dybhavsområde nær Nantori -øen i det østligste Stillehav i Japan.
De seks-måneders filmresultater viste, at disse containere gradvist nedbrydes. En kop placeret i Sanzaki -området forsvandt helt inden for fire måneder.
Kommercialiseringsudfordringer og fremtidsudsigter
På trods af store forhåbninger om den kommercielle anvendelse af denne specialpapir i fremtiden er de høje omkostninger stadig en stor hindring. Dette papirmateriale er vanskeligt at hurtigt opnå det samme niveau af økonomi som billig plast, der er produceret i stor skala ved hjælp af olie, da dette unikke materiale i øjeblikket kun kan fremstilles i specialiserede laboratorier.
Overfor denne udfordring søger Isobe og hans kolleger aktivt interesse fra store producenter i deres forskning. Forskere planlægger at foreslå en billigere produktionsteknologi, der ligner fremstilling af papirbokse og andet almindeligt pap. De planlægger også at designe en dedikeret produktionslinje til at kontrollere energiforbruget.