science >> Wetenschap >  >> Chemie

Tarwegluten kunnen worden gebruikt om duurzaam luiermateriaal te maken

Krediet:KTH Royal Institute of Technology

Duurzamere luiers zijn een mogelijke toepassing voor een nieuw biobased materiaal dat onderzoekers in Zweden aan het ontwikkelen zijn. Het superabsorberende materiaal is gemaakt met tarweglutenproteïnen uit de verwerking van tarwezetmeel, zonder rechtstreeks te concurreren met voedselbronnen.

Antonio Capezza, een onderzoeker bij KTH Royal Institute of Technology en SLU Swedish University of Agricultural Sciences, zegt dat het materiaal tot 4 kan zwellen, 000 procent in water en 600 procent in zoutoplossing.

De wereldwijde markt voor wegwerpluiers zal naar verwachting in 2025 meer dan $ 55 miljard bedragen, en veel van deze producten bestaan ​​uit absorberende componenten op fossiele basis. "Dit is een kans om het gebruik van hernieuwbare materialen in luiers te vergroten en te voldoen aan de groeiende behoefte aan gezondheids- en hygiëneproducten, ' zegt Kaapza.

Capezza zegt dat de volgende stap is om de productie van het materiaal op te schalen, zodat de industriële partners van de onderzoekers het in verschillende toepassingen kunnen testen. "Door biobased oplossingen te ontwikkelen, we dragen bij aan een circulaire bio-economie en mogelijk nieuwe zakelijke kansen en partnerschappen, " hij zegt.

Om een ​​volledig duurzaam alternatief te creëren, de onderzoekers richten zich alleen op agrarische nevenstromen, of co-producten. “Als we duurzaam willen zijn, we moeten grondstoffen gebruiken die hernieuwbaar zijn en die in de toekomst de belangrijkste voedselproductieketen niet zullen verstoren, " hij zegt.

Het waterabsorberend vermogen van het nieuwe materiaal komt overeen met dat van andere biobased alternatieven. Dit omvat producten gemaakt met grondstoffen die niet als bijproduct worden verkregen, zegt Capeza. Een onderzoekspaper, die werd gepubliceerd in Geavanceerde duurzame systemen , geeft aan dat het materiaal verder zou kunnen worden ontwikkeld om uiteindelijk het absorptievermogen van op petroleum gebaseerde kunststoffen te evenaren.

Onderzoeker Antonio Capezza zegt dat het biobased materiaal is gebaseerd op tarwekiemen, een hernieuwbare hulpbron, dat "niet interfereert met de belangrijkste voedselproductieketen". Krediet:KTH Royal Institute of Technology

De markt voor superabsorberende materialen gaat verder dan wegwerpluiers, maar Capezza zegt dat luiers het meest veeleisend zijn in termen van urine-absorptie-eigenschappen. "Door te streven naar het evenaren of overtreffen van de absorptieprestaties van op petroleum gebaseerde superabsorberende middelen die in veel wegwerpluiers worden gebruikt, we kunnen voldoen aan de normen voor de meeste andere toepassingen die superabsorberende middelen vereisen."

Sterk absorberende materialen worden gebruikt in persoonlijke verzorgingsproducten en medische producten, evenals bij de beperking van overstromingswater en het vasthouden van regenwater voor de landbouw, onder andere formaten. Capezza zegt dat de volgende stap is om de productie van het materiaal op te schalen, zodat de industriële partners van de onderzoekers het in verschillende toepassingen kunnen testen.

Een bijproduct van de industriële productie van tarwezetmeel en ethanolproductie, tarwegluten is samengesteld uit eiwitten die het een veelbelovend materiaal maken voor absorptietoepassingen. De onderzoekers verbeterden het zwelpotentieel van het tarweglutenpolymeer door de chemie van de gluten te veranderen om meer op die van synthetisch materiaal te lijken. en het verknopen van de moleculen met plantenextracten van de vrucht van gardenia jasminoides.