Su Geçirmez Kaplama, Plastiğe Olan Bağlılığı Azaltacak
Çok sayıda ve çeşitli uygulamalarda plastiğin azaltılmasına yönelik birçok araştırma bulunmaktadır. Bunu göz önünde bulunduran araştırmacılar; kolay, uygun maliyetli ve verimli bir şekilde, nispeten sürdürülebilir kağıt malzemelere plastiğin bazı yararlı
özelliklerini aşılamanın bir yolunu buldu.
Choetsu adı verilen kaplama, kağıdı su geçirmez hale getirmekle kalmıyor, aynı zamanda esnekliğini korumasını ve güvenli bir şekilde bozunmasını sağlıyor. Söz konusu kaplamanın ele alındığı çalışma, Industrial & Engineering Chemistry Research dergisinde yayınlandı.
Plastik malzemelerin genel olarak çevreye zararlı olduğu bir gerçektir. Sahillere vuran, nehirleri mahveden ve sayısız hayvanı öldüren plastik kirliliği herkes tarafından bilinmektedir. Yine de plastik malzemelerin günlük yaşamda hemen her yerde bulunması nedeniyle bu sorunu aşmak oldukça zor görünmektedir.
Tokyo Üniversitesi Katı Hal Fiziği Enstitüsü’nden Profesör Zenji Hiroi ve ekibi, malzeme
biliminin yardımcı olabileceği yolları araştırıyor. Ekibin son keşfi, plastiğin bazı kullanımlarını
kağıt gibi daha sürdürülebilir bir malzemeyle değiştirmeyi amaçlıyor.
Hiroi, “Gördüğüm kadarıyla plastik malzemelerle ilgili temel sorun, hızlı ve güvenli bir şekilde bozunamamaları. Kâğıt gibi güvenli bir şekilde bozunabilen malzemeler de var ama tabii ki kâğıt, plastiğin çok çeşitli kullanımlarını yerine getiremiyor.
Bununla birlikte, kağıda plastiğin birtakım iyi özelliklerini kazandırmanın bir yolunu bulduk, üstelik zararsız bir şekilde. Buna Choetsu diyoruz; basit bir kağıda su geçirmezlik ve mukavemet katan, düşük maliyetli, biyolojik olarak parçalanabilen bir kaplama.”
Choetsu, kağıda uygulandığında havadaki nemle temas ederek kendiliğinden güçlü ve su geçirmez bir film oluşturan bir malzeme kombinasyonudur. Kaplama, çoğunlukla metiltrimetoksisilan, bir miktar izopropil alkol ve az miktarda tetraizopropil titanat olmak üzere güvenli ve düşük maliyetli kimyasallardan oluşmaktadır.
Kağıt yapılar, örneğin gıda kapları, bu sıvı karışıma püskürtülür veya daldırılır ve oda sıcaklığında kurutulur. Kuruduktan sonra, kağıdı oluşturan selüloz üzerinde bir tür alkol olan metil içeren ince bir silika tabakası oluşarak güçlü ve su geçirmez özellikler sağlar.
Ayrıca, kaplama prosedürü sırasında gerçekleşen reaksiyonlar otomatik olarak bir titanyum dioksit nanopartikül tabakası oluşturur. Bunlar fotokatalitik aktivite olarak bilinen kir ve bakteri tutmama özelliğini ortaya çıkararak kaplanan ürünü uzun bir süre korur. Kaplamaya dahil olan tüm kimyasallar zamanla karbon, su ve kum benzeri silikon gibi zararsız maddelere dönüşür.
Hiroi, “Teknik zorlukları aştık ve bu kaplamanın gıda tüketimi, paketleme veya depolama için kullanılan ürünlerde kullanımı yakında gerçekleştirilebilir. Şimdi bu yaklaşımı başka tür malzemeler üzerinde de kullanmayı umuyoruz. ,
Sıvı bileşimi diğer malzemeler için ayarlanabilir ve cam, seramik ve hatta diğer plastikler üzerinde oluşabilecek kir ve küfe dayanıklı bir kaplama oluşturarak bunların kullanışlılığını arttırabiliriz.
Bir süredir bu alanda çalışan araştırmacı Yoko Iwamiya ve ekibimin geri kalanıyla birlikte dünya için gerçekten faydalı bir şey yapabileceğimizi umuyorum.”
Akademik Referans: Yoko Iwamiya et al, Photocatalytic Silica–Resin Coating for Environmental Protection of Paper as a Plastic Substitute, Industrial & Engineering Chemistry Research (2022). DOI: 10.1021/acs.iecr.2c00784
Kaynak
