Bence
A nem mérgező műanyag-helyettesítő egy rugalmas termoplasztikus anyag, amely akár 1600%-kal is képes megnyúlni az eredeti méretéhez képest.
Az anyagnak emellett magas az úgynevezett üvegátmeneti hőmérséklete, ami azt jelenti, hogy akkor is tartós marad, amikor forrásban lévő vízzel érintkezik – derül ki a Chem Circularity tudományos folyóiratban publikált tanulmányból.
A kutatás egyik szerzője, Gregory Sotzing, a Connecticuti Egyetem professzora szerint nagyon kevés – ha egyáltalán van – természetes alapanyagból készült műanyag rendelkezik ezzel a tulajdonsággal.
A kutatócsoport abban bízik, hogy a kender virágából származó kannabidiol (CBD) képes lehet kiváltani a jelenlegi műanyagokban használt biszfenol-A-t (BPA), amely egy szintetikus ipari vegyület. A BPA ismert endokrin rendszert zavaró anyag, vagyis képes megzavarni a hormonrendszer működését.
Sotzing szerint a kenderből készült anyag alkalmas lehet átlátszó műanyag fóliák, bevonatok és más gyakori termékek gyártására, amelyeket jelenleg kőolajalapú műanyagokból – például PET-ből – készítenek. A PET-et széles körben használják például egyszer használatos vízpalackoknál, élelmiszer-csomagolásnál és hajlékony elektronikai eszközök hordozóanyagaként.
Az ilyen alkalmazásokhoz olyan anyagra van szükség, amely közepes vagy magas hőmérsékleten is stabil, és olvadás közben formázható. A kutatóknak most először sikerült ilyen tulajdonságú kenderalapú polikarbonátot létrehozniuk.
A Purdue Egyetem kutatója, Mukerrem Cakmak szerint a kutatásuk megmutatta, hogy a CBD-alapú polikarbonátok fenntartható alternatívát jelenthetnek az olyan széles körben használt termoplasztikus műanyagokkal szemben, mint a PET.
A kutató szerint olyan feldolgozási módszert dolgoztak ki, amely összekapcsolja az anyag molekuláris szerkezetét a gyártás során fontos tulajdonságokkal – például az olvadás közbeni feldolgozhatósággal, az orientáció kialakulásával és a nyújthatósággal –, miközben a gyárthatóság is megmarad.
A hagyományos PET-műanyag előállításához nagy mennyiségű fosszilis energiaforrás, például kőolaj és földgáz szükséges. Amikor pedig kidobják, mikroműanyagokra bomlik, amelyek vegyi anyagokat juttathatnak a vízbe, a levegőbe és az élelmiszerekbe – ezek pedig gyulladásokkal és sejtkárosodással hozhatók összefüggésbe.
A kutatók régóta keresnek környezetbarát alternatívákat a PET helyett, de a növényekből vagy növényi hulladékból készült polimerek többsége nem rendelkezik a kenderhez hasonló hőállósággal és nyújthatósággal, ráadásul gyakran drágább is az előállításuk.
A bioalapú műanyagok gyártásához használt katalizátorok általában magas hőmérsékletet igényelnek, és nehézséget okoz az eltávolításuk, illetve a végtermék tisztítása is – ami megnehezíti a nagyüzemi gyártást.
Cakmak szerint az ilyen tulajdonságú anyagok gyógyszerhordozó nanorészecskékként vagy katéterbevonatokként is felhasználhatók lehetnek.
A kutatók jelenleg azon dolgoznak, hogy a kenderalapú műanyag még nagyobb mechanikai szilárdságú változatát fejlesszék ki, és hogy a gyártási folyamatot ipari méretben is teszteljék.
