这种用甘蔗和竹子制成的一次性餐具在60天内会分解

这张照片显示的是一名妇女在处理用竹子和食品工业废料制成的餐具。

科学家设计了一套由甘蔗和竹子制成的“绿色”餐具，它不会牺牲便利性或功能性，并且可以作为塑料杯和其他一次性塑料容器的潜在替代品。与传统的塑料或可生物降解的聚合物（可能需要长达450年的时间或需要高温才能降解）不同，这种无毒，环保的材料仅需60天即可分解，并且足够清洁，可以容纳您早上喝咖啡的人。这种塑料替代品将于2020年11月12日发表在《物质》杂志上。

这张照片显示了由可生物降解材料制成的杯子。

“说实话，我2007年第一次来美国，当时我对超级市场一次性使用的塑料容器感到震惊，”东北大学的通讯作者朱红丽（Julie）说。“这使我们的生活更轻松，但与此同时，它变成了无法在环境中分解的废物。”后来她在研讨会和聚会上看到更多的塑料碗，盘子和器皿扔进垃圾桶，然后想：“我们可以使用更具可持续性的材料吗？”

为了找到塑料食品容器的替代品，朱和她的同事们转向了竹子和最大的食品工业废品之一：蔗渣，也被称为甘蔗浆。该小组将长而细的竹纤维与短而粗的蔗渣纤维缠绕在一起，形成一个紧密的网络，该小组用机械稳定且可生物降解的两种材料模制了容器。这种新的绿色餐具不仅具有足够的强度，可以像塑料一样容纳液体，而且比可能无法完全脱墨的可回收材料制成的生物可降解物更清洁，而且在土壤中放置30-45天后会开始分解，并完全失去其可降解性。 60天后开始塑形。

“制造食品容器是具有挑战性的。它不仅需要可生物降解的，”朱说。“一方面，我们需要一种对食物安全的材料；另一方面，该容器需要具有良好的湿机械强度，并且必须非常干净，因为该容器将被用来摄取热咖啡，热午餐。”

此图显示了可降解餐具在60天内的分解。

研究人员添加了烷基烯酮二聚体（AKD）（一种在食品工业中广泛使用的环保化学品），以提高模制餐具的耐油性和耐水性，从而确保产品在潮湿时的坚固性。添加这种成分后，新餐具在机械强度，抗油脂性和无毒性方面都超过了商业上可生物降解的食品容器，例如其他基于甘蔗渣的餐具和鸡蛋纸箱。

研究人员开发的餐具还具有另一个优势：大大减少了碳足迹。新产品的制造过程比市售塑料容器排放的二氧化碳减少97％，比纸制品和可生物降解的塑料减少65％的二氧化碳。团队的下一步是使制造过程更节能，并降低成本，从而与塑料竞争。尽管用这种新材料制成的杯子的成本（每吨2333美元）比可生物降解塑料的成本（每吨4750美元）低两倍，但传统的塑料杯子仍然要便宜一些（每吨2177美元）。

朱说：“很难禁止人们使用一次性容器，因为它既便宜又方便。”“但是我相信一个好的解决方案之一是使用更具可持续性的材料，使用可生物降解的材料来制造这些一次性使用的容器。”

参考：刘超，彭承Lu，李强，郑成，孙小，曹大宪和朱红丽，“混合甘蔗和竹纤维可降解，卫生和可堆肥餐具作为塑料替代品”，2020年11月12日，物质。
10.1016 / j.matt.2020.10.004