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  • 研究人員把木頭變成塑料或用于汽車(chē)制造
  • 發(fā)布時(shí)間:2021-04-13 瀏覽次數:15
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    塑料是地球上最大的污染源之一,需要數百年的時(shí)間才能自然降解。據外媒報道,耶魯大學(xué)環(huán)境學(xué)院(YSE)和馬里蘭大學(xué)(University of Maryland)的研究人員,利用木材副產(chǎn)品制造出更耐用、更可持續的生物塑料,以解決全球最緊迫的環(huán)境問(wèn)題之一。

    耶魯大學(xué)環(huán)境學(xué)院(YSE)的助理教授Yuan Yao和馬里蘭大學(xué)材料創(chuàng )新中心的教授Liangbing Hu等人合作進(jìn)行研究,將天然木材中的多孔基質(zhì)解構為漿料。研究人員表示,所制造的生物質(zhì)塑料表現出很高的機械強度和容納液體時(shí)的穩定性,以及抗紫外線(xiàn)能力,還可以在自然環(huán)境中回收或安全地生物降解。與石油基塑料和其他可生物降解塑料相比,其生命周期環(huán)境影響較小。

    Yao表示:“我們開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)單明了的制造工藝,可以利用木材生產(chǎn)生物基塑料,同時(shí)具有良好的機械性能?!?

    為了制造漿料混合物,研究人員以木屑(木材廠(chǎng)的加工殘渣)為原料,并利用一種可生物降解、可回收的深共晶溶劑(DES),對粉末中松散的多孔結構進(jìn)行解構。在所得到的混合物中,由于再生木質(zhì)素和纖維素微/納米纖維之間的納米級糾纏和氫鍵作用,材料具有高固體含量和高粘度,可以進(jìn)行澆鑄和軋制,而不發(fā)生破裂。

    研究人員隨后進(jìn)行了全面的生命周期評估,以測試生物塑料與普通塑料對環(huán)境的影響。結果顯示,將生物塑料片材埋在土壤中,材料于兩周后破碎,并在三個(gè)月后完全降解;此外,研究人員表示,還可以通過(guò)機械攪拌,將生物塑料重新分解為漿料,從而回收和重復使用DES。

    Yao表示:“這種塑料的優(yōu)點(diǎn)在于可以完全回收或生物降解。我們已經(jīng)最大限度地減少了流入大自然的材料垃圾?!?

    Liangbing Hu教授表示:這種生物塑料應用廣泛,比如可以模制成一層薄膜,用于塑料袋和包裝。這是塑料的主要用途之一,也是產(chǎn)生垃圾的原因之一。另外,研究人員表示,這種生物塑料可以模制成不同形狀,因此也有望應用于汽車(chē)制造。

    該團隊將繼續探討擴大生產(chǎn)規模對森林的影響,因為大規模生產(chǎn)可能需要使用大量木材,在森林、土地管理、生態(tài)系統和氣候變化等方面,或將產(chǎn)生深遠影響。研究小組已經(jīng)與森林生態(tài)學(xué)家合作創(chuàng )建森林模擬模型,將森林生長(cháng)周期與木質(zhì)塑料制造過(guò)程聯(lián)系起來(lái)。

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