平均而言，我們每天打開(kāi)七件包裝商品，其中大部分是食品。所有這些加在一起構(gòu)成了一座塑料堆積如山。但越來(lái)越多的時(shí)候，我們的西紅柿、蘋(píng)果和餅干被包裝在紙板里。為了幫助加快塑料向紙張的過(guò)渡，TU / e化學(xué)家Sterre Bakker研究了可以使用哪些涂料使紙板成為更合適的食品包裝材料。

大約20%的廢物由包裝組成，但包裝食品并不全是壞事。良好的包裝可以在運(yùn)輸過(guò)程中保護(hù)物品，這意味著需要扔掉的食物更少。包裝還可以防止水分、細(xì)菌和真菌進(jìn)入。這使我們的食物具有更長(zhǎng)的保質(zhì)期，也減少了食物的浪費(fèi)。將一袋混合蔬菜或一包牛肉放在冰箱里一周而不會(huì)消失?沒(méi)有包裝是不可能的。

人們正在利用更多的替代品來(lái)減少塑料包裝浪費(fèi)。在過(guò)去的幾年中，紙和紙板已成為更常見(jiàn)的包裝材料。但是從塑料到紙張的過(guò)渡并不像看起來(lái)那么容易，TU / e研究員Sterre Bakker解釋說(shuō)。“塑料具有許多非常實(shí)用的特性。您可以將其用于密封包裝，它是水和油脂的絕佳屏障。它很堅(jiān)固，但也很輕，對(duì)運(yùn)輸部門(mén)很有效。找到滿足相同要求并可以大規(guī)模使用的合適替代品需要付出很多努力。

出版自由

在攻讀博士學(xué)位時(shí)，Bakker研究了如何使用紙板使食品包裝更具可持續(xù)性。本周五(27年2023月<>日)，她將在化學(xué)工程與化學(xué)系為論文答辯。為了彌合實(shí)驗(yàn)室和包裝行業(yè)之間的差距，她與化學(xué)品公司巴斯夫合作。

當(dāng)被問(wèn)及這種合作是否造成了任何保密問(wèn)題時(shí)，巴克搖了搖頭。“我有意識(shí)地尋求與行業(yè)合作;我想獲得博士學(xué)位，但在應(yīng)用研究方面。這使我能夠?yàn)樯鐣?huì)做出貢獻(xiàn)。由于我想自由地談?wù)摵桶l(fā)表我的發(fā)現(xiàn)，我們使用了模型涂層。它與制造商的不完全相同，但非常相似。所以這是一個(gè)很好的折衷方案。

水性涂料

對(duì)于干糧，如大米和燕麥片，紙板包裝效果很好。但是把牛奶或漢堡包放在紙板箱里更復(fù)雜，Bakker解釋說(shuō)。“合適的涂層至關(guān)重要。水和油脂通過(guò)涂層的方式非常不同。對(duì)于良好的水屏障，涂層干燥時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)非常重要，但對(duì)于潤(rùn)滑脂，您需要完整的涂層。這就解釋了為什么牛奶盒的內(nèi)襯如此厚：它由幾層親水和疏水涂層組成。除了使用相對(duì)大量的塑料外，涂料的混合物使其難以回收。這就是我們想要改進(jìn)的地方。

Bakker開(kāi)始尋找一種不透水、氧氣和油脂的涂層。為此，她研究了一種創(chuàng)新的水性涂料，并特別添加了水溶性合成樹(shù)脂來(lái)穩(wěn)定聚合物顆粒。這種樹(shù)脂可以將水溶性表面轉(zhuǎn)變?yōu)榉浪砻妗?ldquo;當(dāng)涂層變干時(shí)，蒸發(fā)的不僅是水，還有堿。樹(shù)脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這意味著涂層不再溶于水。

多功能涂料

Bakker使用掃描電子顯微鏡和紅外光譜對(duì)涂層的不同阻隔特性進(jìn)行了深入研究，并優(yōu)化了生產(chǎn)工藝。她強(qiáng)調(diào)，這一切都與工業(yè)非常相關(guān)，因?yàn)楹铣赏繉雍苋菀讛U(kuò)大規(guī)模，而且不會(huì)過(guò)于復(fù)雜。更重要的是，在一定溫度下，可以通過(guò)添加特定分子來(lái)改變涂層的顏色。這種準(zhǔn)替代有效期使涂層具有多功能性。

Bakker展示了她的最終結(jié)果：一個(gè)閃亮的厚紙箱，實(shí)際上可以抵抗水和油脂。“與目前的涂料相比，這種涂料已經(jīng)具有很多優(yōu)勢(shì)。雖然它確實(shí)需要原始化石材料，但現(xiàn)在可以做得更薄。我們還通過(guò)幾次實(shí)驗(yàn)證明，涂層可以更容易地從紙板上剝離，這意味著它非常適合回收利用。我們已經(jīng)邁出了第一步，顯然是希望最終創(chuàng)造出一種生物基涂料，消除食品包裝中的所有塑料。

茶愛(ài)好者

巴克重申，以上應(yīng)該提醒人們，紙板比我們想象的要強(qiáng)大得多。像女人一樣，她笑著說(shuō)。Bakker在男性主導(dǎo)的涂料和包裝行業(yè)中為自己創(chuàng)造的空間非常自在。作為一個(gè)茶愛(ài)好者，她顯然會(huì)把她的茶盒——當(dāng)然是紙板——帶到她的新工作場(chǎng)所——卑爾根奧普佐姆的Allnex。在我們離開(kāi)之前，她熱衷于向我們展示她論文中的名言：“女人就像一個(gè)茶包;你永遠(yuǎn)不知道它有多強(qiáng)，直到它在熱水中。

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