Các nhà nghiên cứu phát triển màng phủ sinh thái dùng sản xuất bao bì thân thiện từ tinh bột và đất sét được dự kiến thay thế màng nhựa, họ đang tìm kiếm các đối tác để chuyển từ việc nghiên cứu sang thành hàng hóa kinh doanh.
CaiLar có thể dùng thay thế màng nhựa có nguồn gốc từ dầu như dùng tráng phủ ngăn ẩm cho bao bì giấy và giấy bìa, các nhà nghiên cứu từ dự án chung giữa trường đại học Sheffield Hallam University (SHU) Anh Quốc và Karlstad University Thụy Điển.
Sản phẩm được nghiên cứu ban đầu nhằm dùng cho các loại thực thẩm chứa ít nước nhất, như bánh quy và phó mát. Tráng phủ là một phần của chương trình bao bì bền vững (Sustainpack) một chương trình nghiên cứu của Châu âu; nhằm khuyến khích việc sử dụng các sản phẩm bao bì từ nguồn gốc tự nhiên truyền thống. Sản phẩm này vừa đoạt giải 3 tại cuộc thi cho các nhà đổi mới tại Diễn đàn toàn cầu 2010 tổ chức tại Stockholm, Thụy Điển.
“Tiêu thụ đang gia tăng trong xã hội và đó là điều càng quan trọng để tìm vật liệu thay thế cho màng nhựa đang chiếm ưu thế trong bao bì ngày nay,” Giáo sư Chris Breen, lãnh đạo Trung tâm nghiên cứu Polymers, Nanocomposites và Modelling thuộc Đại học SHU Anh Quốc cho biết. “Thực tế là, có một nguồn cung cấp nguyên liệu tốt và sản xuất có quy mô lớn là những nhân tố quan trọng thì dễ dàng đạt được và có thêm những lợi ích từ quan điểm tái chế “.
Các đặc tính của chất tráng phủ
Nhóm nghiên cứu khám phá một số loại tinh bột và đất sét để tìm loại vật tư kết hợp phù hợp. Một thách thức phải vượt qua là tính giòn của tinh bột, mà nó càng dễ vỡ hơn khi cho thêm đất sét vào.
“Do đó, với tất cả các chất phủ bằng tinh bột, chúng tôi cũng đã xác định một chất hóa dẻo phù hợp, an toàn khi tiếp xúc với thực phẩm,” giáo sư Breen nói. “Đó là sự tương tác hiệp lực giữa tinh bột, đất sét và chất hóa dẻo, nó cung cấp đặc tính ngăn ẩm một cách xuất sắc.”
Ông giải thích rằng, với giấy bìa không có lớp tráng phủ bề mặt nào thì có tỷ lệ thấm hơi nước (Water Vapour Transmission -WVTR) là 340g /m2 /ngày. Nếu phủ thêm hai lớp riêng biệt tinh bột và chất hóa dẻo độ thấm WVTR giảm còn 260g /m2 /ngày. Một bước thay đổi rõ rệt là với sự kết hợp của đất sét vào hai lớp phủ trên đã cho thấy tỷ lệ thấm hơi nước giảm mạnh còn 30g/m2 /ngày. Việc thực nghiệm đã được tiến hành ở nhiệt độ 23°C với độ ẩm tương đối 50%.
Thương mại hóa
Nhóm nghiên cứu cũng tìm thấy điều kiện tốt nhất cho sự kết hợp giữa đất sét- tinh bột- chất hóa dẻo sẽ có đặc tính ngăn cản oxy và độ ẩm tối đa. Trong điều kiện bình thường, đặc tính ngăn cản oxy của tinh bột giảm mạnh khi có sự hiện diện của độ ẩm, Giáo sư Breen cho biết thêm.
Nhóm cho biết họ đang tìm kiếm đối tác để định mức các lớp phủ và có kế hoạch hoàn tất chiến lược thương mại hóa vào cuối tháng sau.
Tất cả các thành phần tráng phủ có tên trong danh sách trắng và nhóm vẫn đang tìm kiếm quy định chấp thuận. Một bằng sáng chế bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ đã được đệ trình và các ứng dụng hiện đang được thông qua một hiệp ước hợp tác ứng dụng bằng sáng chế, ông cho biết thêm.