Er wordt veel onderzoek gedaan naar de reductie van plastic voor vele en uiteenlopende toepassingen. Voor het eerst hebben onderzoekers een manier gevonden om relatief duurzame papiermaterialen te doordrenken met enkele van de nuttige eigenschappen van plastic. Dit kan eenvoudig, kosteneffectief en efficiënt worden gedaan. Een coating genaamd Choetsu maakt papier niet alleen waterdicht, maar behoudt ook zijn flexibiliteit en degradeert ook veilig.

Het is moeilijk om te ontkomen aan het feit dat plastic materialen over het algemeen schadelijk zijn voor het milieu. Je hebt vast wel eens beelden gezien van plasticvervuiling die aanspoelt op stranden, rivieren bederft en talloze dieren doodt. Toch lijkt het probleem vaak volledig uit onze handen gezien de alomtegenwoordigheid van plastic materialen in het dagelijks leven. Professor Zenji Hiroi van het Institute for Solid State Physics aan de Universiteit van Tokyo en zijn team onderzoeken manieren waarop materiaalwetenschap kan helpen, en hun recente ontdekking is bedoeld om sommige toepassingen van plastic te vervangen door iets duurzamers:papier.

"Het grootste probleem met plastic materialen zoals ik het zie, is hun onvermogen om snel en veilig af te breken", zei Hiroi. "Er zijn materialen die veilig kunnen worden afgebroken, zoals papier, maar het is duidelijk dat papier niet kan voldoen aan het brede scala aan toepassingen dat plastic kan. We hebben echter een manier gevonden om papier een aantal van de mooie eigenschappen van plastic te geven, maar met geen van de We noemen het Choetsu, een goedkope biologisch afbreekbare coating die waterdichtheid en stevigheid toevoegt aan eenvoudig papier."

Choetsu is een combinatie van materialen die, wanneer aangebracht op papier, spontaan een sterke en waterdichte film vormt wanneer het in contact komt met vocht in de lucht. De coating bestaat uit veilige en goedkope chemicaliën, meestal methyltrimethoxysilaan, wat isopropylalcohol en een kleine hoeveelheid tetraisopropyltitanaat. Met dit vloeibare mengsel worden papierstructuren, bijvoorbeeld voedselcontainers, besproeid of gedompeld en bij kamertemperatuur gedroogd. Eenmaal droog vormt zich een dunne laag silica met methyl, een soort alcohol, op de cellulose waaruit het papier bestaat, wat zorgt voor de sterke en waterdichte eigenschappen.

Bovendien creëren reacties die plaatsvinden tijdens het coatingproces automatisch een laag titaniumdioxide-nanodeeltjes. Deze geven aanleiding tot een vuil- en bacterieafstotende eigenschap die bekend staat als fotokatalytische activiteit, die het gecoate item voor een langere periode beschermt. Alle chemicaliën die bij de coating betrokken zijn, worden na verloop van tijd afgebroken tot onschadelijke dingen zoals koolstof, water en zandachtig silicium.

"De technische uitdaging is voltooid en sommige toepassingen kunnen binnenkort worden gerealiseerd, zoals artikelen voor het consumeren, verpakken of bewaren van voedsel", aldus Hiroi. "We hopen deze aanpak nu ook op andere soorten materialen toe te passen. De vloeibare samenstelling kan worden afgestemd op andere materialen en we kunnen een vuil- en schimmelbestendige coating creëren die zich op glas, keramiek en zelfs andere kunststoffen kan vormen om Samen met onderzoeker Yoko Iwamiya, die al een tijdje op dit gebied werkt, en de rest van mijn team, hoop ik dat we iets echt nuttigs voor de wereld kunnen doen."

De studie verschijnt in Industrial &Engineering Chemistry Research . + Verder verkennen

Bioactieve papiercoatings ter vervanging van plastic voor het verpakken van voedsel