Een nieuwe film op basis van zetmeel, of coating, ontwikkeld door wetenschappers van de Agricultural Research Service (ARS), kan papier en andere materialen waterbestendiger en biologisch afbreekbaarder maken. De folie kan mogelijk worden gebruikt in voedselverpakkingen, plastic zakken, en andere producten, vermindering van de hoeveelheid synthetische producten die stortplaatsen verstoppen.

Zetmeel, dat 100 procent biologisch afbreekbaar is, wordt in sommige kunststoffen en films gebruikt omdat het goedkoop is en snel biologisch afbreekbaar is. Maar bestaande zetmeelhoudende materialen hebben niet de sterkte, flexibiliteit, en gemak van verwerking vereist voor vele andere toepassingen.

Polyvinylalcohol (PVOH), een op aardolie gebaseerd synthetisch polymeer, wordt veel gebruikt voor filmtoepassingen, maar het heeft een beperkte biologische afbreekbaarheid. Wetenschappers van het ARS National Center for Agricultural Utilization Research (NCAUR) in Peoria, Illinois, recent ontwikkelde zetmeelcomplexen die kunnen worden gemengd met PVOH om de eigenschappen van films te verbeteren en ze beter biologisch afbreekbaar te maken. Het team bestond uit scheikundige George Fanta, plantenfysioloog Frederick Felker, scheikundige Gordon Selling, en onderzoeksmedewerker William Hay.

zegt Fanta, "In ons laboratorium we zoeken naar nieuwe producten met toegevoegde waarde uit zetmeel die de Amerikaanse landbouw en consumenten ten goede komen. Producten die we ontwikkelen, kunnen helpen bij het vervangen van volledig synthetische producten zoals plastic polyethyleen zakken en polystyreenschuim verpakkingsmaterialen."

De wetenschappers maakten de complexen van hoog-amylose maïszetmeel en vetaminezouten, die kan worden afgeleid van sojaolie. Deze complexen hebben unieke en waardevolle eigenschappen die in geen van beide ingrediënten afzonderlijk worden aangetroffen. Een recent aspect van dit onderzoek is gepubliceerd in de Journal of Applied Polymer Science anno 2016.

"Onze complexen kunnen in grote hoeveelheden worden gemengd met PVOH om films te maken met goede fysieke eigenschappen en verhoogde elasticiteit, " zegt Fanta. "Ze zijn ook beter bestand tegen het binnendringen van water dan films die zijn gemaakt van pure PVOH."

Sommige voedselverpakkingen zijn ook gemaakt van alleen PVOH, Verkopen zegt. "We kunnen tot 60 procent van deze zetmeelcomplexen in de verpakking verwerken, en de prestaties moeten ongewijzigd blijven."

De complexen in oplossing kunnen op papier worden aangebracht om de waterbestendigheid te vergroten. "Een druppel water op onbehandeld papier trekt snel in, "Verkopen zegt. "Echter, water op papier bedekt met deze complexen parelt op, blijft minutenlang aan het oppervlak, en verdampt vaak voordat het in het papier trekt, afhankelijk van de formulering."

ARS heeft een octrooiaanvraag ingediend voor de nieuwe papiergerelateerde technologie, wat ideaal is voor kleine papierfabrieken en gemakkelijk kan worden gecommercialiseerd.

"Deze complexen zijn 100 procent biobased en niet-toxisch, en het proces is goedkoop, ' zegt Fantas.