竹纤维+甘蔗渣制备可降解餐具

据悉，美国东北大学祝红丽课题组将短的甘蔗渣纤维与长的竹纤维进行混纺，两种纤维物理缠绕形成高度交织的网状结构，随后通过冷压成型和热压干燥工艺制备出了一次性餐具，可以替代塑料和传统纸质餐具。

通过电镜，研究者发现经过热压纤维中的木质素熔融以及纤维素之间的氢键作用使得纤维之间紧密结合在一起，形成3D 网络，提高了产品的耐水性和强度。

为了研究餐具的生物降解性，研究者将它们埋在土壤中，定期检查形态和重量的变化。发现埋入20天后，餐具表面出现黄色真菌，30～45天后开始变形，60天后完全失去形状并逐渐消失。

餐具首先要保证其安全性，尤其是重金属，如Pb 和As含量不能超标。研究者采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）对混合纤维餐具中的Pb、As含量进行分析，发现Pb含量为0.3633mg/kg，只有标准值的1/8，未检测到As的存在。

餐具的耐油性和耐水性是关键指标。混合纤维餐具对水的接触角达到127°，二次纤维成型纸浆SFMP 和滤纸对水的接触角为0°，商用蔗渣餐具为93°，表现出优异的疏水性。不仅如此，混合纤维餐具的吸水性只有59.4%，而市售蔗渣餐具为77.5%，滤纸149.2%，SFMP更是达到310%，如此低的吸水性是由于混合纤维高的疏水性和致密结构造成的。同时，混合纤维餐具的耐油脂性为6级，远高于SFMP（1级），商用蔗渣餐具（4级）和滤纸（1级）。

此外，混合纤维餐具的抗张强度为35.0 MPa，杨氏模量为3.25 GPa，远高于PS 塑料杯；并且生产1 公斤产品CO2排放量为0.22 公斤，比PS 餐具低97%，成本仅为2333美元/吨，与PS餐具接近（2177美元/吨）。从安全性、气味、CO2排放、成本、生物降解、可加工性等方面对比分析，不难看出与其他材料相比，这种混合纤维材料制成的餐具具有更广阔的的应用前景。