Bioplasty založené na polymerech rostlinných gum - nový biodegradabilní materiál pro aplikace v obalové technice potravin

Cílem předkládaného projektu je vyvinout biokompatibilní, biodegradabilní a tepelně a mechanicky stabilní bioplasty z ekologických polysacharidů původem z rostlinných gum ve formě bioplastů (fólií/vláken). Potenciální použití polymerů různých rostlinných gum, jako je například guma arabská, karaya a kondagogu, v oboru potravinářství (stabilizace, zahušťování, gelovatění, zapouzdření, inhibitor krystalizace atd.) i v oborech mimo potravinářství (kosmetika a farmaceutický průmysl) je již široce rozšířené. Cíle tohoto projektu kladou důraz na vytvoření a charakterizování bioplastových fólií nebo vláken pomocí technologie solution casting a elektrospinningu exsudátů z rostlinných gum a jejich chemicky modifikovaných forem, jako je zejména anhydrid kyseliny dodecenyljantarové (DDSA) nebo jeho polymní směsi s přírodními/syntetickými polymery, které jsou biodegrabilní. Bude zkoumáno zlepšování funkčních vlastností (fyzikálně-chemických, mechanických a tepelných vlastností, hydrofobility/hydrofilie, vlastností povrchu, prostupnosti kyslíku a vodní páry atd.) gum a jejich modifikovaných fólií/vláken. Kromě toho bude předmětem zkoumání také zabudování různých nano-plniv, jako je například jíl, oxid grafenu nebo „zelených“ změkčovadel, do těchto fólií/vláken, za účelem dalšího zlepšení fyzikálně-chemických vlastností bioplastových produktů (pro aplikace v obalové technice potravin a pro jednorázové výrobky) pro udržitelný rozvoj ve smyslu koncepce „zelené“ chemie a „zelených technologií“. Vyhodnocení vlastností bioplastových fólií/vláken a membrán pro účely zkoušek biologického rozkladu bude provedeno v souladu s mezinárodními standardizovanými metodami, například podle norem AS4736; ASTM D5338; ASTM D6002; EN 13432; ISO 14855 (pro expozici kompostu), ASTM D5988; ISO 17556 (pro expozici půdy); ASTM D6691; ASTM D6692; ISO 15314; a ISO 16221 (pro expozici mořské vody) stanovující rozsah biologické odbouratelnosti rostlinných gum a kompozitních materiálů. Předmětem zkoumání bude také antioxidační aktivita, propustnost kyslíku, antibakteriální účinnost pro kontakt s potravinami. Toto bude dále použito při vývoji pro aplikací výsledků v oblastech, jako jsou obaly pro potraviny, jednorázové sáčky, včetně kvantifikace environmentálních přínosů těchto nově vyvinutých materiálů s použitím metody analýzy jejich životního cyklu.