Een groep Mexicaanse onderzoekers heeft het effect bestudeerd van het toevoegen van bijproducten van mango, hibiscus en koffie aan bioplastics gemaakt van zetmeel.
Zetmeel is een natuurlijk polymeer dat het meest gebruikte materiaal is bij de vervaardiging van biologisch afbreekbare kunststoffen omdat het een hernieuwbare en ruim beschikbare grondstof is die niet veel kost. Het is wijdverbreid in de natuur aanwezig, aangezien het de belangrijkste polysacharide voor energiereserve in planten is. Kunststoffen gemaakt van zetmeel vertonen echter enkele onbevredigende eigenschappen zoals beperkte stabiliteit bij blootstelling aan vocht, decompositie bij lage temperaturen en een lage weerstand tegen vervorming.
Daarom werd het effect van toevoeging van bijproducten zoals fruitschillen en bagasse op de fysische eigenschappen (kleur, textuur, morfologie, wateractiviteit en biologische afbreekbaarheid) van bioplastic geëvalueerd.
"We ontwikkelden bioplastics van zetmeel, gelatine en glycerol in de vorm van lepels (voor vast voedsel) waaraan mangoschil, koffiedrab en gekookte hibiscuskelken werden toegevoegd. Die zijn rijk aan vezels zoals cellulose, hemicellulose en lignine", zegt onderzoekster Verónica Flores Casamayor van het Mexicaanse onderzoeksinstituut Cinvestav Querétaro.
In de studie, gepubliceerd in het tijdschrift Biotecnia, werd vastgesteld dat een goede hechting tussen het versterkende materiaal (de bijproducten) en het basismateriaal (het zetmeel met gelatine) leidt tot een resistent product met betere mechanische prestaties. De toevoeging van de bijproducten maakte de lepels dubbel zo sterk waardoor de breuk van de biopolymeren werd vermeden.
De resultaten wijzen ook op een hogere biologische afbraaksnelheid door de toevoeging van natuurlijke vezels, omdat die fungeren als kanalen die microbiële toegang tot de polymere matrix vergemakkelijken.
Na 48 uur in vochtige aarde werd al een verandering in vorm waargenomen. Het materiaal verkleurde en de mechanische eigenschappen namen af, ongeacht het gebruikte bijproduct. Na 120 uur was de identificatie van de bioplastics niet meer mogelijk vanwege de fragmentatie, zwelling en plakkerigheid van het materiaal. Daarom wordt aangenomen dat dit product als zodanig niet langer dan een week standhoudt in het milieu.
Aan het project namen ook Gerónimo Arámbula Villa, onderzoeker bij Cinvestav Querétaro, en Ricardo Salazar López, Yanik I. Maldonado Astudillo en Javier Jiménez Hernández, onderzoekers van de Autonome Universiteit van Guerrero, deel.
Bron: conexion.cinvestav.mx