Російські вчені створили екологічно безпечні плівкові упаковки

МОСКВА, 28 лютого – РІА Новини. Дослідники Російського економічного університету імені Р. В. Плеханова спільно з італійськими колегами з університету Катанії вивчили можливість і умови застосування плівкових матеріалів на основі полигидроксибутирата (биодеградируемого полімеру) для створення екологічно безпечних пакувальних плівкових покриттів з селективною газопроникність для продуктів харчування. Результати дослідження були опубліковані в журналі "European Polymer Journal".

Проблема переробки пластиків з кожним роком стає все гострішою, тому вчені в усьому світі докладають багато зусиль для розробки біорозкладаних полімерів.

Один з головних претендентів на роль "ідеального матеріалу" – полигидроксибутират (ПГБ). Він виробляється поруч мікроорганізмів, тому в природі існує природний цикл його "переробки", що робить цей полімер придатним для створення багатоцільових екологічно нешкідливих пластиків.

Вчені дослідили два типи плівок на основі біополімеру полигидроксибутирата, отриманих двома різними технологічними способами: з нанесенням розчину та формуванням з розплаву. Виявилося, що технологія плівок визначає їх структуру і виборчу газопроникність, що важливо при упаковці швидко псуються продуктів харчування. Биодеградируемость цієї упаковки визначає її екологічність.

"Селективність, тобто вибірковість даних матеріалів визначається їх внутрішньою структурою, яка у свою чергу визначається технологічними параметрами отримання плівок: часом, температурою, тиском. Особливо важлива вибіркова газопроникність плівок: вони пропускають азот, вуглекислий газ, пари води, але захищають від кисню. Це необхідно для зберігання продуктів і лікарських препаратів, які, як правило, чутливі до кисню, активируемому ультрафіолетовим випромінюванням при впливі сонячного світла. Плівки забезпечують захист від УФ", – говорить провідний науковий співробітник лабораторії "Перспективні композиційні матеріали та технології" Анатолій Ольхов.

Виборча газопроникність задається співвідношенням кристалічної та аморфної фаз в полімерній плівці, а також наявністю частки орієнтованих (щільних) та ізотропних ділянок в аморфній фазі. Справа в тому, що полімери здатні при певних умовах знаходитися як в упорядкованому, так і в ізотропному стані. Впорядкований стан – це орієнтація макромолекул вздовж якогось напряму, що характерно для кристалітів. Ізотропний стан – це аморфна частина в полімері, яка не має переважної орієнтації. Наявність частки тих чи інших областей визначається умовами отримання плівок.

Структуру плівок досліджували методами диференційної скануючої калориметрії (вимірювання кількості теплоти), скануючої електронної мікроскопії та електронного парамагнітного резонансу. Вчені також з'ясували, що контроль кристалічності допомагає оптимізувати механічне (зміна міцності, подовження і т. д.) і бар'єрну (зміна газопроникності, сорбції і т. д.) поведінку даних матеріалів.

В майбутньому ці плівки можуть використовуватися для зберігання різних типів продуктів і ліків, а по закінченні застосування повністю биодеградировать, що дозволить звести до мінімуму шкоду, що наноситься навколишньому середовищу. Період розкладання плівок від місяця до року.

Категория: Туризм