Onderzoekers Haritz Sardón, Ainara Sangroniz en Agustin Etxeberria aan de faculteit Scheikunde van de UPV/EHU, samen met de onderzoekers Eugene Y.-X. Chen, Jian-Bo Zhu en Xiaoyan Tang aan de Colorado State University (VS), volledig recyclebare verpakkingsmaterialen hebben ontworpen die de circulaire economie bevorderen voor kunststof verpakkingsmaterialen waarbij ontwerp en productie volledig voldoen aan de eisen met betrekking tot hergebruik, repareren en recyclen. Hun studie is onlangs gepubliceerd in Natuurcommunicatie en vormt een stap voorwaarts in de oplossing van het plasticprobleem.

"Containers zijn nodig om de kwaliteit en veiligheid van voedsel te waarborgen, " benadrukte de onderzoeker Haritz Sardón. "Containers beschermen het product tegen invloeden van buitenaf en de eisen waaraan ze over het algemeen moeten voldoen zijn goede mechanische eigenschappen (hoge ductiliteit) en lage doorlaatbaarheid voor gassen en dampen, met andere woorden, goede barrière-eigenschappen. In de verpakkingssector zijn kunststoffen de meest gebruikte materialen vanwege hun goede fysische eigenschappen, lichtheid en lage kosten. Toch hebben het gebrek aan geschikte recyclingsystemen en hun niet-afbreekbare aard geleid tot hun ophoping in het milieu, een enorm probleem veroorzaken."

In de zoektocht om dit probleem op te lossen, biologisch afbreekbare materialen hebben grote belangstelling gewekt. Onder de juiste omstandigheden worden deze polymeren afgebroken tot koolstofdioxide, water, biomassa, enz. "Poly(melkzuur) is een van de meest veelbelovende biologisch afbreekbare polymeren. Toch betekent de hoge stijfheid en het lage barrièrekarakter dat dit materiaal niet geschikt is om commerciële materialen te vervangen, " hij legde uit.

Dat verklaart de recente groei in het belang van chemische recycling. "Zodra materialen van dit type het einde van hun nuttige levensduur hebben bereikt, " vervolgde de UPV/EHU-onderzoeker, "ze kunnen chemisch worden gerecycled en het oorspronkelijke monomeer of nieuwe monomeren kunnen worden verkregen. Het monomeer kan worden hergebruikt om het materiaal opnieuw te synthetiseren. Dat vermijdt het ontstaan ​​van plastic afval."

"Dit werk onderzoekt twee chemisch recyclebare homopolymeren:poly(gamma-butyrolacton), die geschikte mechanische eigenschappen vertoont, maar hoge permeabiliteit voor verschillende gassen en dampen. Daarentegen, poly(trans-hexahydroftalide) vertoont de tegenovergestelde eigenschappen:het is erg stijf en heeft een lage permeabiliteit. Dus kozen we ervoor om copolymeren te ontwikkelen door beide verbindingen/monomeren te combineren. Door hun samenstelling te variëren, was het mogelijk materialen te synthetiseren met geschikte mechanische en barrière-eigenschappen die beter zijn dan biologisch afbreekbare polymeren en vergelijkbaar met commerciële materialen die momenteel in verpakkingen worden gebruikt, " concludeerde hij.