Kunststoffe spielen eine entscheidende Rolle in der modernen Gesellschaft, da sie für eine Vielzahl von Anwendungen wie Getränkeflaschen, Spielzeug, Lebensmittelverpackungen usw. weit verbreitet sind. Kunststoffverpackungen nehmen in der Lebensmittelindustrie eine wichtige Stellung ein, da sie Eigenschaften wie Haltbarkeit, Leichtigkeit und Flexibilität bieten, die Keramiken und Metalle nicht leisten können. Jedoch erfordert ihre Beständigkeit und die damit verbundene Umweltverschmutzung die Verantwortung aller für den Umweltschutz. Ein wünschenswertes Merkmal, das die negativen Umweltauswirkungen von Verpackungsmaterialien mindert, ist der Einsatz von biologisch abbaubaren Polymeren oder biobasierten Materialien.
Dieses Forschungsprojekt untersucht den Ersatz von Kunststoffmaterialien, die unerwünschte und negative Auswirkungen auf die Umwelt haben, durch die Synthese von drei biobasierten Verbundmaterialien in Form von Folien: Stärke-PLA-Chitosan, Stärke-Chitosan und stärkeverändertes Graphen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Stärke-PLA-Chitosan-Verbundstoff, um deren Unterschiede zu bewerten und festzustellen, welches Material für nachhaltige Anwendungen besser geeignet ist. Stärke dient als biologisch abbaubare Basis, während PLA die mechanische Festigkeit und Wasserbeständigkeit erhöht. Chitosan trägt antimikrobielle Eigenschaften bei, und modifiziertes Graphen verbessert die mechanischen und antibakteriellen Eigenschaften.
Zur Charakterisierung der erhaltenen Produkte wurde die FTIR-Spektroskopie eingesetzt. Basierend auf deren Interpretation war die Synthese der Produkte erfolgreich.
Die hergestellten Folien wurden verschiedenen Tests unterzogen, wie z. B. Dickenmessungen, Feuchtigkeitsgehalt, Wasserlöslichkeit, Wasserkontaktwinkel und biologischer Abbaubarkeit. Erste Ergebnisse heben Schlüsselfaktoren wie Hydrophilie (Goniometrie) und biologische Abbaubarkeit hervor, die für nachhaltige Anwendungen entscheidend sind.
Weitere Analysen, einschließlich fortschrittlicher Techniken wie SEM, Tests der mechanischen Eigenschaften und anderer Schlüssel-Datenanalysen, werden die experimentellen Ergebnisse ergänzen und eine umfassende Bewertung der Materialeigenschaften sowie ihres Potenzials für Verpackungsanwendungen ermöglichen.