때리다

2023년 2월 7일

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사실 확인된

교정하다

화학공업학회

태국 매파루앙대학교 과학대학과 영국 런던 퀸메리대학교 공학재료과학대학 연구원들은 재활용 가능하고 퇴비화 가능하며 지속 가능한 제품의 가스 차단 특성을 개선하기 위해 셸락 기반 코팅을 개발했습니다. 즉석식품, 탈수식품, 냉동식품, 냉장식품에 적합한 포장재입니다.

유칼립투스 나무 또는 사탕수수 사탕수수 찌꺼기와 같은 재생 가능한 재료로 만든 성형 펄프는 식품 서빙 트레이, 용기 및 음료수 운반선의 배송 시 제품을 보호하기 위한 지속 가능한 포장재로 널리 사용됩니다. 생산량은 모든 종이 기반 포장재의 30% 이상을 차지하며, 재생 가능한 공급원료 외에도 재활용 및 퇴비화에도 적합합니다.

그러나 재료의 열악한 가스 차단 특성과 물과 기름에 대한 제한된 저항성으로 인해 성형 펄프는 많은 제품의 유통기한과 품질을 유지하는 데 적합하지 않습니다. 이는 일반적으로 폴리에틸렌과 같은 석유 기반 폴리머와 얇은 금속층(일반적으로 알루미늄)으로 재료를 라미네이팅하거나 코팅하여 해결되므로 재활용이나 퇴비화가 어렵고 비실용적입니다.

2월 7일 Polymer International 저널에 발표된 이 연구의 목적은 환경 친화적이고 재생 가능하며 생분해성을 기반으로 하는 새로운 코팅을 개발하여 성형 펄프의 차단 특성과 표면 저항을 개선하는 동시에 친환경 프로필과 환경 지속 가능성을 유지하는 것이었습니다. 재료.

셸락은 락 벌레가 분비하는 수지에서 추출되며 네일 광택제부터 가구 래커 및 다양한 염료에 이르기까지 다양한 제품에 사용하기 위해 수세기 동안 생산되었습니다. 쉘락의 최대 생산국은 인도, 태국, 중국이지만 방글라데시, 미얀마, 라오스, 베트남, 멕시코에서도 생산됩니다.

폴리에스터 계열의 생체 고분자로 무독성, 열가소성 거동, 내유성 및 우수한 수분 차단 특성으로 인해 의약 및 식품 산업에서 널리 사용됩니다. 또한 접착 마감이 우수하고 독성이 낮은 용매에 용해될 수 있습니다. 그러나 순수 쉘락 코팅층은 부서지기 쉽고 산소투과도가 높기 때문에 일반적으로 사용되지 않습니다.

이 연구에서는 성형된 펄프를 나노섬유화 셀룰로오스(NFC)와 셸락으로 구성된 나노복합체 층으로 코팅하여 차단 및 표면 저항 성능을 향상시켰습니다. 셸락 상과의 상용성을 높이고 NFC의 내수성을 높이기 위해 에스테르화 반응을 통해 변형된 나노피브릴화 셀룰로오스(mNFC)를 제조했습니다. 연구진은 또한 비교를 위해 코팅되지 않은 샘플과 순수 셸락으로 코팅된 샘플을 준비했습니다.

나노복합체 코팅 제형(즉, 나노셀룰로오스 함량 및 개질)뿐만 아니라 성형된 펄프의 코팅층의 다양한 두께가 형태, 차단 특성(수증기 투과율[WVTR], OTR), 물 및 제작된 시편의 내유성, 열안정성 및 기계적 특성을 체계적으로 조사하였다.

연구진은 저밀도 폴리에틸렌, 배향성 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등 기존 식품 포장재와 동일한 범위의 수증기 및 산소 투과율을 보고했습니다.

물 접촉각, 오일 접촉각 및 오일 흡수율 테스트에서도 나노복합체 코팅층이 성형된 펄프 시트에 우수한 내수성과 유망한 내유성 표면을 제공하는 것으로 나타났습니다. 코팅층은 특히 셸락과 mNFC로 코팅된 샘플의 경우 시트 샘플의 인장 특성을 향상시켰습니다. 샘플은 열 분해 온도가 낮은 셸락 층을 도입한 후 우수한 열 안정성(약 250°C)을 달성하여 포장 응용 분야에 대한 실용적인 용도를 확인했습니다.