- 高強度（110 MPa、弾性率 6,41 GPa）の竹バイオプラスチック。
- 180 °C 以上でも安定しており、射出成形、成形、機械加工による加工が可能です。
- 50 日以内に土壌中で完全に生分解され、90% の強度を保ったままリサイクルされます。
- 複数の業界で従来のプラスチックを置き換える機会。
プラスチック製造における石油への依存をめぐる議論の中で、 中国の研究チームが画期的な材料を発表しました。 高性能竹プラスチック これにより、廃棄物を削減し、新たな産業用途を開拓することが期待されます。
この提案は単なる実験室の好奇心から生まれたものではない。ネイチャー・コミュニケーションズ誌に掲載された論文によれば、 最高レベルの機械的および熱的性能隣に 生分解の促進と効率的なリサイクル市場で実際に採用されるための重要な要素です。
それは何であり、どのように作られるのか
東北林業大学が開発 （ハルビン）この 生体材料の一部 竹セルロースこれは、非毒性のアルコール溶媒で分子レベルまで溶解し、その後、高密度で強力なネットワークに再編成されます。
このプロセスにおいて、科学者は制御された化学修飾を誘導して鎖の再構築を促進し、秩序立った構造を実現します。 より堅牢なリンク 安定したプラスチックマトリックス.
この「分子工学」戦略により、材料は幅広い加工性を維持することができます。 射出成形、成形、機械加工などの標準的な産業技術と互換性があります。.
植物繊維と従来の樹脂を混合した「竹」複合材とは異なり、新開発の 石油由来のポリマーを避ける それでも驚くべき耐性を達成しています。
特性: 通常以上の強度と安定性
PLAなどの広く普及しているバイオプラスチックや、一般的に使用されている工業用プラスチックとの比較試験では、竹素材は 引張強度110MPa 曲げ弾性率は6,41GPaです。
La 熱安定性は180℃を超える。 他のバイオプラスチックでは変形や性能低下により機能しなくなるような厳しい条件下でも機能することを可能にする閾値です。
結果はまた、以下のテストにおける一貫した反応を反映している。 成形性と熱機械的挙動部品が生産ラインで最初から正しく製造されるために不可欠なパラメータです。
研究チームは、評価した一連の指標全体にわたって、竹分子プラスチックは 同等または上回る 現在市販されている数多くのプラスチックやバイオプラスチックに。
急速な生分解と閉ループリサイクル
違いの一つは、その分解性です。天然土壌では、この物質は 約50日で完全に分解されます石油化学プラスチックに必要な100年から1.000年とは程遠いものです。
同時に、このプロセスにより、 閉ループリサイクル: 再加工後も初期の強度の約90%を維持するため、技術用途での再利用に適しています。この循環型社会と生分解性の組み合わせは、より現実的な循環型経済に貢献し、 財産損失の減少 各ターンの後にライフが制御されて終了します。
低温での処理パラメータの調整は、 関連する排出量を最小限に抑える表面品質や厳密な寸法公差を犠牲にすることなく実現します。
産業における潜在的な応用
この新しいバイオプラスチックは、その機械的特性と熱安定性により、 射出成形 剛性と強靭性が求められる部品向け。
対象となる部品としては、電子機器のハウジング、軽量構造要素などがある。 再利用可能な包装 特定の自動車部品やテクニカル家具部品など。機械加工の互換性により、金型への多額の初期投資を必要とせずに、精密仕上げと少量生産が可能になります。
著者らが報告した技術経済分析によれば、 生産コスト これらは、現在市場を席巻している従来のプラスチックやバイオプラスチックと比べて競争力があります。
再生可能な原材料とその入手可能性
竹は 急速な成長収穫サイクルが短く、 農薬や肥料を必要としないこれにより、農業への付随的な影響が軽減されます。
Su アジアとラテンアメリカの豊かさは、回復力のあるモデルの基盤となる 地域レベルの農村経済における機会を重視する 竹の繁殖.
非食品セルロースを優先することで、この開発は 食用作物との競合を避け、森林への圧力を軽減します。 パルプや紙に使用され、 竹を植える.
全体的に、この制度は 遷移 化石原料の使用を減らし、厳しい環境規制に沿った循環型生産モデルをサポートします。
環境に影響を与える技術的ステップ
著者らは、石油化学プラスチックへの依存が廃棄物危機を引き起こしており、 高性能で循環的な代替品 利益を犠牲にしないこと。
実験室やプロセステストで示された証拠により、竹プラスチックは 具体的な候補者 ABS、ポリプロピレン、または高衝撃性ポリスチレンが現在好まれている用途向け.
土壌中で急速に分解され、同時に効率的にリサイクルされる能力。 蓄積のリスクを軽減 マイクロプラスチックとマクロ廃棄物 埋立地と生態系において。
工業規模の検証と特定の用途向けの配合の調整はまだ行われていないが、科学的およびプロセス的根拠はすでに 十分な成熟度 メーカーを誘致するため。
データを考慮すると、この植物由来のバイオマテリアルは、技術的性能、循環性、再生可能な原材料へのアクセスを兼ね備えており、 従来のプラスチックの一部を置き換える確実な選択肢 よりクリーンな生産へと移行します。
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