Muhammad Rabnawaz della Michigan State University ha creato un nuovo rivestimento per imballaggi di carta che è sia economico che ecologico.

Il rivestimento, sviluppato dal Gruppo Materiali Sostenibili di Rabnawaz, protegge gli imballaggi di carta da olio e acqua, rendendolo utile per cose come piatti di carta e scatole di succhi, utilizzando ingredienti ecologici.

"Se entra nell'acqua, se entra nell'oceano, si decomporrà, " disse Rabnawaz, un assistente professore presso la Scuola di Packaging, che ha condiviso online l'ultima formulazione del rivestimento il 18 gennaio nel Journal of Applied Polymer Science .

Si tratta di un aggiornamento rispetto a molti prodotti di carta esistenti che si basano su polimeri resilienti chiamati termoplastici per mantenere la carta sottostante asciutta e robusta quando si tiene cibo o bevande.

"La carta non patinata colerà, "Rabnawaz ha detto, il che è un difetto che probabilmente ha attraversato la mente di chiunque si sia fidato di un bicchiere di carta per contenere il tè o il caffè caldo. "Quindi la soluzione è stata quella di laminarlo con la plastica".

La plastica, però, è troppo bravo nel suo lavoro. Continua a proteggere la carta, anche dopo averlo buttato. Questo ha due grossi inconvenienti.

Per uno, la carta non può essere riciclata con la plastica attaccata. In secondo luogo, questi prodotti di imballaggio in carta possono facilmente finire in corpi d'acqua, aggiungendo rifiuti ai laghi, oceani e ruscelli.

"Ci sono le onde. Ci sono le maree. C'è la luce UV del sole, " ha detto Rabnawaz. "È la ricetta perfetta per trasformare il materiale dalla carta in microplastiche".

Le microplastiche sono minuscoli frammenti di plastica che inquinano gli ecosistemi acquatici e si fanno strada nell'acqua e nei prodotti ittici che le persone consumano, portando conseguenze per la salute sconosciute.

I produttori hanno esplorato alternative ai rivestimenti in plastica, ma di solito vengono con altri problemi. Una delle opzioni più popolari riguarda i rivestimenti che appartengono alla famiglia PFAS di "prodotti chimici per sempre". PFAS è l'abbreviazione di sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche, che pongono i propri problemi di salute.

"La domanda che ci siamo posti era:possiamo sbarazzarci della plastica che diventa microplastica senza usare PFAS, " ha detto Rabnawaz.

Per rispondere a questo, ha chiesto l'aiuto della sua squadra spartana:studenti laureati Aditya Nair e Dhwani Kansal; assistente di ricerca Ruoqi Ping; e recente dottorato di ricerca. destinatario Li Zhao.

Il gruppo ha formulato un rivestimento a base di componenti biocompatibili e biodegradabili. Il rivestimento contiene un olio utilizzato nelle lenti a contatto, un polimero idrosolubile chiamato alcol polivinilico e un polimero naturale simile all'amido derivato dai crostacei (che è diverso dalle proteine ​​dei crostacei che scatenano le reazioni allergiche).

Sebbene questa composizione utilizzi polimeri, nessuno è resistente come i materiali termoplastici attualmente utilizzati nei prodotti di carta, ha detto Rabnawaz.

"Tutte le materie plastiche sono polimeri, ma non tutti i polimeri sono plastici, " disse. Il nuovo rivestimento si scompone in acqua, anidride carbonica e altre molecole inerti invece di indugiare nell'ambiente come microplastiche.

"Un'altra cosa buona è, una volta spappolata la carta, puoi rimuovere il rivestimento, " Ha aggiunto, il che significa che la carta può essere riciclata. "La carta diventa proprio come la carta incontaminata e puoi usarla più e più volte."

Sebbene il rivestimento fosse motivato da preoccupazioni ambientali e di salute pubblica, Il team di Rabnawaz lo ha anche sviluppato con un occhio all'economia.

Per esempio, il chitosano è naturalmente abbondante, ma gli Stati Uniti non ne preparano molto per la produzione. Quindi gli Spartani hanno scoperto come incorporare l'alcol polivinilico, che è più facilmente disponibile e meno costoso. È quello che usano i baccelli per il bucato per incapsulare il loro detersivo. Questa aggiunta riduce la quantità di chitosano necessaria per realizzare il rivestimento, ottenendo un prodotto commercialmente più redditizio.

Rabnawaz ha già depositato due brevetti relativi al rivestimento, aggiungendosi ai suoi molteplici depositi da quando è entrato a far parte di MSU nel 2016 e ha iniziato a condividere campioni con le aziende interessate.

"Stiamo sicuramente lavorando alla commercializzazione, " ha detto Rabnawaz.