受竹子柔韧性启发的可生物降解的、耐水的缠绕式竹吸管:塑料污染的可持续解决方案
[目的]一次性塑料吸管作为常见的塑料产品,在全球范围内被广泛使用。然而,由于其体积小、质量轻,很少被回收,加之其难以降解,对环境造成了严重污染。目前,聚乳酸(PLA)吸管和纸吸管通常被视为更环保的传统塑料吸管替代品,但它们仍存在许多弊端。寻找既具有高性能又低成本的合适替代品仍是一个巨大的难题。为了应对这一问题,本研究受竹子柔韧性的启发,提出了一个创新的解决方案——通过对超薄竹片进行缠绕制备可生物降解的竹制吸管,作为一次性塑料吸管的替代品。[方法]首先,对无刻痕竹展开板进行弦向刨切制得薄竹片;然后,对薄竹片进行高温水煮和超声处理,从而解决竹片天然色素溶解和易霉变的问题;接着,对薄竹片进行指接接长,以实现连续化生产;最后,进行双层同步螺旋状缠绕,从而制成竹吸管。[结果]研究表明,超薄竹片表现出优异的柔性和韧性。这种性能体现在其卓越的拉伸性能、弯曲变形能力和抵抗重复扭转的能力上。由此制备的竹吸管展现出卓越的性能,包括与商业纸吸管相当甚至更优的强度,尤其是高尖端强度。此外,它在各种饮料中保持结构完整性和高湿强度的能力,明显优于纸吸管。[结论]综上所述,本研究开发的缠绕式竹吸管可为解决全球塑料污染问题提供可持续的高潜力替代方案。
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