Muhammad Rabnawaz de la Michigan State University a créé un nouveau revêtement pour les emballages en papier qui est à la fois économique et écologique.

Le revêtement, développé par le groupe des matériaux durables de Rabnawaz, protège les emballages en papier de l'huile et de l'eau, ce qui les rend utiles pour des choses comme les assiettes en papier et les boîtes de jus, en utilisant des ingrédients respectueux de l'environnement.

"S'il entre dans l'eau, s'il entre dans l'océan, il va se décomposer, " dit Rabnawaz, professeur assistant à l'École de l'emballage, qui a partagé la dernière formulation du revêtement en ligne le 18 janvier dans le Journal of Applied Polymer Science .

Il s'agit d'une mise à niveau par rapport à de nombreux produits de papier existants qui reposent sur des polymères résilients appelés thermoplastiques pour garder le papier sous-jacent sec et solide lors de la tenue d'aliments ou de boissons.

"Le papier non couché fuira, " Rabnawaz a dit, ce qui est une lacune qui a probablement traversé l'esprit de quiconque a fait confiance à une tasse en papier pour contenir son thé ou son café chaud. "La solution a donc été de la stratifier avec du plastique."

Le plastique, cependant, est trop bon dans son travail. Il continue de protéger le papier, même après avoir été jeté. Cela présente deux inconvénients majeurs.

Pour un, le papier ne peut pas être recyclé avec le plastique qui s'y accroche. Deuxièmement, ces produits d'emballage en papier peuvent facilement se retrouver dans les plans d'eau, ajouter des déchets aux lacs, océans et ruisseaux.

"Il y a des vagues. Il y a des marées. Il y a des rayons UV du soleil, ", a déclaré Rabnawaz. "C'est la recette parfaite pour transformer le matériau du papier en microplastiques."

Les microplastiques sont de minuscules fragments de plastique qui polluent les écosystèmes aquatiques et se retrouvent dans l'eau et les fruits de mer que les gens consomment, entraînant des conséquences sanitaires inconnues.

Les fabricants ont exploré des alternatives aux revêtements plastiques, mais ils viennent généralement avec d'autres problèmes. L'une des options les plus populaires implique des revêtements appartenant à la famille PFAS de « produits chimiques pour toujours ». PFAS est l'abréviation de substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles, qui posent leurs propres problèmes de santé.

« La question que nous avons posée était de savoir si nous pouvons nous débarrasser des plastiques qui deviennent des microplastiques sans utiliser de PFAS ? ", a déclaré Rabnawaz.

Pour répondre à cela, il a fait appel à son équipe spartiate :les étudiants diplômés Aditya Nair et Dhwani Kansal; assistant de recherche Ruoqi Ping; et récent doctorat. bénéficiaire Li Zhao.

Le groupe a formulé un revêtement à base de composants biocompatibles et biodégradables. Le revêtement contient une huile utilisée dans les lentilles de contact, un polymère hydrosoluble appelé alcool polyvinylique et un polymère naturel ressemblant à de l'amidon dérivé de crustacés (qui est différent des protéines de crustacés qui déclenchent des réactions allergiques).

Bien que cette composition utilise des polymères, aucun n'est résilient comme les thermoplastiques actuellement utilisés dans les produits en papier, dit Rabnawaz.

"Tous les plastiques sont des polymères, mais tous les polymères ne sont pas en plastique, " dit-il. Le nouveau revêtement se décompose en eau, le dioxyde de carbone et d'autres molécules inertes au lieu de s'attarder dans l'environnement sous forme de microplastiques.

"Une autre bonne chose est, une fois le papier repulpé, vous pouvez enlever le revêtement, " il ajouta, ce qui signifie que le papier peut être recyclé. "Le papier devient comme du papier vierge et vous pouvez l'utiliser encore et encore."

Bien que le revêtement ait été motivé par des préoccupations environnementales et de santé publique, L'équipe de Rabnawaz l'a également développé dans un souci d'économie.

Par exemple, le chitosane est naturellement abondant, mais les États-Unis n'en préparent pas beaucoup pour la fabrication. Alors les Spartiates ont compris comment incorporer de l'alcool polyvinylique, qui est plus facilement disponible et moins cher. C'est ce que les dosettes de lessive utilisent pour encapsuler leur détergent. Cet ajout permet de réduire la quantité de chitosane nécessaire à la fabrication du revêtement, résultant en un produit plus viable commercialement.

Rabnawaz a déjà déposé deux brevets liés au revêtement - en plus de ses multiples dépôts depuis qu'il a rejoint MSU en 2016 - et a commencé à partager des échantillons avec les entreprises intéressées.

"Nous travaillons certainement sur la commercialisation, ", a déclaré Rabnawaz.