Neuer stärkehaltige Biokunststoff könnte durchweichte Papierstrohhalme der Vergangenheit angehören lassen
Im Kampf gegen die Umweltverschmutzung haben mehrere Regionen in den USA die Verwendung von Plastikstrohhalmen verboten. Es gibt zwar alternative Materialien, aber die meisten davon sind entweder zu teuer, um sie in größerem Maßstab zu verwenden, werden in Getränken schlaff oder schmecken schlecht. Nun hat ein Team, das in ACS Omega berichtet, eine neue Art von Biokunststoff-Folie aus natürlichen, abbaubaren Materialien entwickelt, die zu einem Strohhalm gerollt werden kann, der nicht durchweicht und stärker als Plastik ist.
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Im Zuge der Bemühungen um die Verringerung des Plastikmülls haben sich viele Forscher und Unternehmen mit Alternativen zu Plastik beschäftigt, um Strohhalme herzustellen, die den neuen Gesetzen und Vorschriften entsprechen. Doch bisher zersetzen sich die meisten Alternativen entweder im Getränk, wie z. B. Papierstrohhalme, oder ihre Herstellung erfordert zusätzliche Schritte und Energie, wie z. B. Strohhalme aus Metall oder Zuckerrohr. Einige Biopolymere, wie z. B. Stärke und Lignin, sind jedoch als Nebenprodukte anderer industrieller Prozesse leicht verfügbar und könnten als billige Bestandteile von Biokunststoffen dienen. Die natürliche Stärke von Lignin könnte dazu beitragen, die Sprödigkeit von Stärke zu überwinden, insbesondere in Kombination mit einem biobasierten Vernetzer wie Zitronensäure. Dickens Agumba, Duc Hoa Pham und Jaehwan Kim wollten also herausfinden, ob sich diese Materialien zu einer Kunststofffolie kombinieren lassen, die zäh und wasserbeständig ist, sich aber dennoch auflöst, wenn sie nicht mehr benötigt wird.
Zur Herstellung der Strohhalme mischten die Forscher Lignin entweder mit Kartoffelstärke oder Polyvinylalkohol - einem traditionelleren Biokunststoff - und fügten dann Zitronensäure hinzu. Sie verteilten den Brei in einer dünnen Schicht, rollten ihn zu einem Zylinder und härteten ihn bei über 350 Grad Celsius aus. Der Biokunststoff klebte von Natur aus an der Naht, aber durch die Wärmebehandlung wurde er noch fester. In Tests waren die Zylinder stärker als solche aus Polypropylen, aber immer noch flexibel. Nach zwei Monaten im Freien blieben die Plastikstrohhalme unverändert, während die Strohhalme des Teams sich deutlich abbauten. Die Biokunststoff-Folie bot auch UV-Schutz, was für andere Anwendungen nützlich sein könnte, z. B. als Beschichtung für Gewächshausfenster. Den Forschern zufolge könnte dieses Material nicht nur die Menge an Kunststoffabfällen in der Umwelt verringern, sondern auch zur Herstellung anderer, nachhaltigerer Biokunststoffprodukte aus ansonsten verschwendeten Materialien verwendet werden.
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