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Spontaneous delamination of affordable natural vermiculite as a high barrier filler for biodegradable food packaging

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Dudko, Volodymyr ; Timmins, Renee ; Khoruzhenko, Olena ; Röhrl, Maximilian ; Greve, Christopher ; Rosenfeldt, Sabine ; Tammelin, Tekla ; Agarwal, Seema ; Herzig, Eva M. ; Breu, Josef:
Spontaneous delamination of affordable natural vermiculite as a high barrier filler for biodegradable food packaging.
In: Materials Advances. Bd. 3 (2022) Heft 24 . - S. 9052-9062.
ISSN 2633-5409
DOI: https://doi.org/10.1039/D2MA00734G

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Abstract

Expensive biodegradable packaging as a preventative measure against continued accumulation of plastic waste in our environment is often in conflict with the need for high performing packaging materials that prevent food waste. Compounding with delaminated vermiculite nanosheets is a compelling concept to simultaneously improve barrier properties through creation of a ‘tortuous path’ while also decreasing the price of the system due to its natural abundance. However, an effective delamination process that captures the full barrier improvement potential of this natural filler has been lacking. Here, we present a superior protocol for vermiculite delamination based on reducing the intrinsic hydrophobicity due to interlayer Mg2+ cations and the transfer of this osmotically swollen, liquid crystalline state into organic solvents. Nanocomposite coatings of degradable polyesters on nanocellulose exhibited oxygen and water transmission rates of 1.30 cm3 m−2 day−1 atm−1 and 1.74 g m−2 day−1, respectively, which competes with high-end, non-degradable poly(vinylidene dichloride) films.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
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Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 15 Nov 2022 06:53
Letzte Änderung: 29 Jan 2024 06:48
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/72771