Разработка японских ученых позволит заменить пластиковую упаковку бумажной

Способ сделать бумагу прочной и водонепроницаемой, но при этом биоразлагаемой, разработали исследователи из Института физики твердого тела Токийского университета. 13 мая статья с описанием разработанного ими метода была опубликована в журнале Industrial and Engineering Chemistry Research.

В статье «Фотокаталитическое покрытие на основе кремнезема и смолы для защиты бумаги от воздействия окружающей среды в качестве заменителя пластика» авторы описывают простой метод изготовления покрытия, которое разработчики назвали Choetsu и которое предназначено компенсировать такие недостатки бумаги, как отсутствие водостойкости и прочности, чтобы она могла стать экологически безопасной альтернативой пластику.

Choetsu является комбинацией безопасных и недорогих жидких химикатов, которые при нанесении на бумагу образуют при контакте с влагой воздуха прочную и водонепроницаемую пленку. В основном это метилтриметоксисилан, кремнийорганическое соединение с формулой CH₃Si (OCH₃)₃, некоторое количество изопропилового спирта и небольшое количество тетраизопропилтитаната (С₁₂H₂₈O₄Ti).

Бумажную упаковку, например, контейнеры для пищевых продуктов, покрывают этой жидкой смесью, после чего сушат при комнатной температуре.

При высыхании на целлюлозе бумаги образуется тонкий, содержащий метиловый спирт слой кремнезема, который обеспечивает прочность и водонепроницаемость.

Также во время процедуры покрытия происходящие на поверхности бумаги реакции создают слой наночастиц диоксида титана, обладающего грязе- и бактериоотталкивающими свойствами — фотокаталитической активностью. Этот слой придает предмету с покрытием эти свойства на длительный период времени.

После утилизации упаковки со временем все химические вещества, составляющие это покрытие, распадаются на безвредные углерод, воду и кремний.

Исследователи в своей будущей работе надеются применить разработанный ими метод, настроив его для других видов материалов, — для создания устойчивых к грязи и плесени покрытий, которые можно наносить на стекло, керамику и даже другие пластмассы, чтобы придать им вышеописанные полезные свойства.