竹纖維+甘蔗渣制備可降解餐具

據悉，美國東北大學祝紅麗課題組將短的甘蔗渣纖維與長的竹纖維進行混紡，兩種纖維物理纏繞形成高度交織的網狀結構，隨后通過冷壓成型和熱壓干燥工藝制備出了一次性餐具，可以替代塑料和傳統紙質餐具。

通過電鏡，研究者發現經過熱壓纖維中的木質素熔融以及纖維素之間的氫鍵作用使得纖維之間緊密結合在一起，形成3D 網絡，提高了產品的耐水性和強度。

為了研究餐具的生物降解性，研究者將它們埋在土壤中，定期檢查形態和重量的變化。發現埋入20天后，餐具表面出現黃色真菌，30～45天后開始變形，60天后完全失去形狀并逐漸消失。

餐具首先要保證其安全性，尤其是重金屬，如Pb 和As含量不能超標。研究者采用電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）對混合纖維餐具中的Pb、As含量進行分析，發現Pb含量為0.3633mg/kg，只有標準值的1/8，未檢測到As的存在。

餐具的耐油性和耐水性是關鍵指標。混合纖維餐具對水的接觸角達到127°，二次纖維成型紙漿SFMP 和濾紙對水的接觸角為0°，商用蔗渣餐具為93°，表現出優異的疏水性。不僅如此，混合纖維餐具的吸水性只有59.4%，而市售蔗渣餐具為77.5%，濾紙149.2%，SFMP更是達到310%，如此低的吸水性是由于混合纖維高的疏水性和致密結構造成的。同時，混合纖維餐具的耐油脂性為6級，遠高于SFMP（1級），商用蔗渣餐具（4級）和濾紙（1級）。

此外，混合纖維餐具的抗張強度為35.0 MPa，楊氏模量為3.25 GPa，遠高于PS 塑料杯；并且生產1 公斤產品CO2排放量為0.22 公斤，比PS 餐具低97%，成本僅為2333美元/噸，與PS餐具接近（2177美元/噸）。從安全性、氣味、CO2排放、成本、生物降解、可加工性等方面對比分析，不難看出與其他材料相比，這種混合纖維材料制成的餐具具有更廣闊的的應用前景。