SPI/CMC 바이오플라스틱 필름 (Ca²⁺-가교)

spirulina-protein-isolate를 소듐 카복시메틸셀룰로스(CMC) 및 Ca²⁺ 이온으로 가교하여 제조한 자립형 바이오플라스틱 필름으로, paper_254의 최고 강도 제품이다 (see Yeo et al., Advanced Sustainable Systems (2025)).

제조 (하위유형: 제품)

10 wt% SPI + 40 wt% 글리세롤 + 20 wt% CMC를 90 °C에서 용매 캐스팅한 후, 20% CaCl₂에 60 s 동안 침지한다 (see Yeo et al., Advanced Sustainable Systems (2025), Fig. 4e–f, p. 6–7). 필름의 결합력은 열 유도 β-시트 네트워크(phycobiliprotein-heat-unfolding-film-formation)로부터 발생하며, CMC + Ca²⁺는 정전기적 COO⁻–Ca²⁺–COO⁻ 브릿지를 통해 두 번째 보강을 부여한다.

특성

• 인장 강도 최대 5.5 MPa (40 wt% 글리세롤 + 20% CMC + 20% CaCl₂ × 60 s) — see SPI-film-tensile-strength (see Yeo et al., Advanced Sustainable Systems (2025), Fig. 4f).
• 토양 내 주변 조건에서 약 12주 만에 질량의 ≈80% 생분해 — PLA는 16주 동안 손실이 없음 — see SPI-film-biodegradation (see Yeo et al., Advanced Sustainable Systems (2025), Fig. 6b, p. 9).
• 질량 기준 ≈30%의 포집 탄소 함유 (바이오매스 내 흡수 탄소 50% × 단백질 분획 60%; see Yeo et al., Advanced Sustainable Systems (2025), p. 2, Fig. 1a).

관계

phycobiliprotein-heat-unfolding-film-formation을 통해 spirulina-protein-isolate로부터 생산된다. 석유계 플라스틱 및 비분해성 바이오 기반 대조군인 PLA에 대한 탄소 네거티브, 완전 생분해성 대안이다.