Новости химической науки > Упаковка из цеолита спрячет дурные запахи

В скором времени появится возможность хранить и транспортировать продукты, естественный запах которых оставляет желать много лучшего (например – самый вонючий фрукт – дуриан). Этой возможности поспособствует дешевый упаковочный материал, изготовленный из композитных пленок цеолитов и наноцеллюлозы.

Такие плёнки могут адсорбировать летучие молекулы, ответственные за неприятный запах продуктов питания; разработавшие новый материал шведские ученые также предполагают, что его можно инкорпорировать в одежду для удаления нежелательных запахов.

Когда Леннарт Бергстром (Lennart Bergström) из Стокгольмского университета был в Сингапуре, его заинтересовали вопросы, касающиеся хранения и перевозки дурно пахнущих фруктов и овощей. Так, плоды дуриана, несмотря на отвратительный запах, который исключает их хранение в закрытых помещениях, считаются наиболее ценными фруктами в Юго-Восточной Азии. Говорят, что запах дуриана вызывает видения ада, а вкус – райские наслаждения. В Сингапуре дуриан запрещено перевозить в метро, его запрещено проносить в отели, ряд авиакомпаний отказываются рассматривать дуриан в качестве груза, однако фермеры, выращивающие дуриан, и его поставщики стараются решить проблему фрукта.

Рисунок из ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 14254

В поисках решения проблемы Бергстром и исследователи из его группы подумали, что решить проблему можно, используя накопленный ими опыт по изучению свойств цеолитов и наноцеллюлозы. Микропористая структура цеолитов обуславливает их адсорбционную способность, и их применение для поглощения запахов уже не является чем-то новым. Тем не менее, введение микропористых адсорбентов в полимерные пленки до настоящего времени оставалось непростой задачей.

Как заявляет шведский исследователь, новый материал основывается на адсорбции низкомолекулярных соединений цеолитами, ключевое новшество – применение наноцеллюлозы в качестве связующего материала и матрицы. Наноцеллюлоза позволяет получать пленку с большим количеством цеолитного адсорбента, чем это было возможно до настоящего времени; полученные пленки тонкие, прочные, легкие и гибкие.

Исследователи получили пленки, используя коллоидную обработку двух различных дисперсий – дисперсию частиц цеолита, содержащую также ионы кальция и полиэтиленгликоль, а также суспензию, содержащую нановолокна целлюлозы [cellulose nanofibrils (CNF)]. После смешения этих суспензий ионы кальция инициируют гелеобразование, а вакуумное фильтрование геля с его последующей сушкой позволяет получить тонкие и гибкие пленки цеолит-наноцеллюлоза с содержанием целлюлозы не менее 90%. Анализ показывает, что пленки могут понижать содержание летучих тиольных соединений до концентраций меньших, чем может распознать нос человека.

В настоящий момент возможности практического применения новой пленки ограничиваются тем, что она не регенерируемая, однако Бергстром отмечает, что адсорбционная емкость нового материала достаточна для его неоднократного применения. Исследователь заявляет, что нет никаких препятствий к масштабному, промышленному производству нового упаковочного материала.

Источник: ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 14254 (DOI: 10.1021/acsami.5b02252)

метки статьи: #бытовая химия, #неорганическая химия, #новые материалы, #химия полимеров