科學家研發新型超耐熱生物塑膠,裝沸騰液體也不變形

作者 | 發布日期 2020 年 12 月 08 日 12:18 | 分類 材料 Telegram share ! follow us in feedly


外食族幾乎餐餐與塑膠為伍,對於店家用塑膠袋來裝熱湯應該不陌生,只不過我們通常選擇性忽略扭曲的塑膠背後帶來什麼健康風險。最近,美國艾克朗大學團隊開發出一種新型生物塑膠,其材料是常見的聚乳酸,但和過去不同的是,新型塑膠在裝進沸水時也不會軟化收縮。

聚乳酸(polylactic acid 或 Polylactide,PLA)是一種熱塑性脂肪族聚酯,衍生自玉米、甘蔗等再生資源,具有良好性能,而廢棄後又可以透過各種方式快速降解,可說是目前世上最重要的 100% 生物基且完全可堆肥吸收的聚合物,就消費量而言,2010 年時 PLA 是世界第二多的生物塑膠。

但 PLA 的缺點就在於韌性較低,也不耐熱,大約 60℃ 左右就會軟化,無法應用在多數熱食品包裝或一次性容器中。而艾克朗大學高分子科學教授 Shi-Qing Wang 領導的團隊,這些年來便一直在鑽研如何將脆弱聚合物轉變為高韌性材料。

最近該團隊成功開發出一種高度耐熱的聚乳酸塑膠杯,顏色透明且堅硬,裝滿沸騰的水時完全不會收縮。

Shi-Qing Wang 解釋,如果將 PLA 分子放大 100 萬倍觀看,則每個鏈狀分子看起來就像義大利麵條,而塑膠韌性就與這些麵條的糾纏程度有關,透過編以錯綜複雜的交織讓分子形成「鏈網」,它們變得不易斷裂,就像用一雙筷子就能挖起整坨麵一樣。

這種新型透明杯子可以盛裝各種熱飲,替代市面上多數塑膠飲料杯,有可能在 PLA 市場取得突破。不過用生物塑膠盛裝高溫液體就不會有塑化劑疑慮了嗎?不好說,過去有研究指出,生物塑膠和一般塑膠盛裝高溫液體所產生的毒性其實差不多。

新研究發表在《Macromolecules》期刊。

(首圖來源:艾克朗大學

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