Репортаж от Wedoany，Команда профессора Анди Дирпана из Университета Хасануддина (Индонезия) успешно разработала многослойную биоразлагаемую плёнку на основе полимолочной кислоты. Плёнка усилена микрокристаллической целлюлозой (МКЦ) и содержит антиоксидантное соединение бутилгидрокситолуол (БГТ), что обеспечивает как функцию удаления кислорода, так и улучшенные механические свойства, предлагая новое техническое решение для замены традиционных пластиков в упаковке пищевых продуктов.
Традиционные пластики для упаковки пищевых продуктов прочны, долговечны и эффективно блокируют кислород, но после утилизации могут сохраняться в окружающей среде десятилетиями. Растительные биоразлагаемые пластики, хотя и являются перспективной альтернативой, имеют недостатки в кислородной барьерной способности и механических свойствах. Ранее исследователи в основном пытались вводить добавки для повышения прочности или способности удалять кислород по отдельности, но редко тестировали их комбинацию.
В многослойной PLA-плёнке, приготовленной командой Дирпана, источник целлюлозы является заметной особенностью этого исследования. Исследователи не использовали древесную или сельскохозяйственную целлюлозу, а получали бактериальную целлюлозу из ферментированной кокосовой воды, имитируя процесс производства «ната де коко». Бактериальная целлюлоза обладает высокой чистотой и богата волокнами; после очистки она перерабатывается в порошок МКЦ в качестве добавки. Плёнка состоит из трёх тонких слоёв, причём антиоксидант БГТ помещён только в два внутренних слоя, обращённых к пище.
Команда протестировала плёнки с различным содержанием МКЦ и сравнила полученную из кокосовой воды целлюлозу с распространённым коммерческим аналогом МКЦ avicel pH 102. Увеличение содержания целлюлозы повысило механическую прочность плёнки, снизило проницаемость кислорода, а материал стал более плотным и жёстким. На микроскопическом уровне целлюлоза из кокосовой воды создала более однородную и бездефектную структуру по сравнению с коммерческим аналогом. Тесты на кислородную проницаемость показали, что полученная плёнка превосходит чистую PLA. Что касается разлагаемости, плёнка быстро и стабильно разлагалась при закапывании в почву, достигнув степени разложения 28,86% за 25 дней, что сопоставимо с уровнем биоразлагаемых пластиков из аналогичных полимеров (у последних степень разложения за тот же период превышает 25%).
Это исследование подчёркивает важный компромисс: хотя усиленная плёнка демонстрирует улучшенную жёсткость и способность удалять кислород, она обладает большей хрупкостью и низкой пластичностью перед разрывом. Упаковочные материалы должны выдерживать производство, транспортировку и повседневное обращение, поэтому, хотя сочетание усилителей и антиоксидантов в многослойных биоразлагаемых системах является многообещающим, баланс между барьерными свойствами и гибкостью всё ещё требует улучшения.
Это исследование предоставляет стандарты проектирования для создания действительно экологичных пластиков для упаковки пищевых продуктов. Исследование было опубликовано в открытом доступе 5 мая 2026 года и будет опубликовано в томе 6 журнала «ASEAN Journal for Science and Engineering in Materials» 1 марта 2027 года. Профессор Анди Дирпан, подводя итог, отметил, что этот метод поддерживает развитие устойчивой упаковки пищевых продуктов и вносит вклад в достижение целей ООН в области устойчивого развития, касающихся ответственного производства, климатических действий и сохранения продовольствия.
