一名女子手持由竹子和食品工業(yè)廢料制成的餐具。 （圖片來源：Ruby Wallau/東北大學(xué)）

科學(xué)家設(shè)計(jì)了一套由甘蔗和竹子制成的“綠色”餐具，這一改進(jìn)并沒犧牲便利性或功能性，可以替代塑料杯及其他一次性塑料容器。不像那些可能需要長(zhǎng)達(dá)450年的時(shí)間或需要高溫才能降解的傳統(tǒng)塑料制品或可生物降解的聚合物，這種無(wú)毒的環(huán)保材料只需60天就能降解，也足夠干凈能夠盛放早餐。這種塑料替代品的相關(guān)報(bào)道已發(fā)表在《物質(zhì)》（Matter）雜志上。

東北大學(xué)的通訊作者Julie說：“說實(shí)話，我2007年第一次來美國(guó)，被超市里隨處可得的一次性塑料容器震驚了。塑料制品讓生活變得輕松，但與此同時(shí)，它變成了無(wú)法在環(huán)境中分解的垃圾?！焙髞硭谘杏憰?huì)和聚會(huì)上看到更多的塑料的碗、盤子和餐具被扔進(jìn)垃圾桶，隨即想到，我們可以使用更具可持續(xù)性的材料嗎？

為了找到塑料食品容器的替代品，Julie和她的同事們把目光投向了竹子和最主要的食品工業(yè)廢料之一：蔗渣，也被稱為甘蔗漿。通過將又長(zhǎng)又細(xì)的竹纖維和又短又粗的甘蔗渣纖維纏繞在一起，形成一個(gè)緊密的網(wǎng)絡(luò)，團(tuán)隊(duì)用這兩種材料制作容器，具備機(jī)械穩(wěn)定性和可生物降解性。這種新型綠色餐具不僅像塑料一樣結(jié)實(shí)，可以盛裝液體，而且比不能完全脫墨的由可回收材料制成的生物降解品更干凈，這種新型材料在土壤中放置30-45天后開始分解，60天后完全失形。

由生物可降解材料制成的杯子。 （圖片來源：Liu等）

Julie說：“制造食品容器是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。我們不僅僅需要生物可降解性。”“一方面，需要一種能保證食物安全性的材料；另一方面，該容器要具有良好的濕機(jī)械強(qiáng)度并且必須非常干凈，因?yàn)樵撊萜鲗⒈挥脕硎⒎艧峥Х?，熱午餐?！?/p>

研究人員添加了烷基烯酮二聚體（AKD）（一種在食品工業(yè)中廣泛使用的環(huán)保化學(xué)品），以提高模制餐具的耐油性和耐水性，從而確保產(chǎn)品在潮濕環(huán)境中的堅(jiān)固性。添加這種成分后，新餐具在機(jī)械強(qiáng)度，抗油脂性和無(wú)毒性方面都勝過了商用的可生物降解食品容器，例如其他基于甘蔗渣的餐具和雞蛋紙箱。

可生物降解餐具在60天內(nèi)分解。 （圖片來源：Liu等）

研究人員開發(fā)的餐具還具有另一個(gè)優(yōu)勢(shì)：大大減少了碳排放。新產(chǎn)品的制造過程排放的CO2比市售塑料容器少97％，比紙產(chǎn)品和可生物降解塑料少65％。該團(tuán)隊(duì)的下一步是提高制造過程的能源效率，并進(jìn)一步降低成本，增強(qiáng)對(duì)塑料制品的競(jìng)爭(zhēng)力。盡管用這種新材料制成杯子的成本（每噸2333美元）已經(jīng)是可生物降解塑料的成本（每噸4750美元）的一半，但傳統(tǒng)的塑料杯子仍然更便宜一些（每噸2177美元）。

Julie說：“禁止人們使用一次性容器是很困難的，因?yàn)樗缺阋擞址奖?。”但是我相信其中一個(gè)好的解決方案是使用更具可持續(xù)性、可生物降解的材料制成一次性容器。

翻譯：曾欣欣

審校：董子晨曦

引進(jìn)來源：Cell Press

引進(jìn)鏈接：https://phys.org/news/2020-11-tableware-sugarcane-bamboo-days.html

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