Уламжлалт хуванцарыг орлох шинэ хулсан хуванцар

Хуванцар үйлдвэрлэхэд газрын тосноос хараат болох тухай маргаан өрнөж байхад, Хятад дахь судлаачдын баг тоглоомыг өөрчлөх материалыг нэвтрүүлсэн: a өндөр хүчин чадалтай хулсан хуванцар Энэ нь хог хаягдлыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн шинэ хэрэглээг нээх болно гэж амлаж байна.

Санал нь энгийн лабораторийн сониуч зан гэж ирдэггүй; Nature Communications-д нийтлэгдсэний дагуу санал болгож байна дээд түвшний механик болон дулааны гүйцэтгэл, хажуугийн хурдасгасан био задрал, үр ашигтай дахин боловсруулалт, зах зээлд бодитоор нэвтрүүлэх гол хүчин зүйлүүд.

Энэ нь юу вэ, яаж хийдэг вэ

Зүүн хойд ойн их сургуулиас боловсруулсан (Харбин), энэ биоматериалын хэсэг хулсны целлюлоз, энэ нь хоргүй спиртийн уусгагчаар молекулын түвшинд хүртэл уусдаг ба дараа нь нягт, хүчтэй сүлжээ болж өөрчлөгддөг.

Уг процессын явцад эрдэмтэд гинжийг дахин угсрах ажлыг хөнгөвчлөх хяналттай химийн өөрчлөлтүүдийг бий болгож, дараалсан бүтэцтэй болно. илүү бат бөх холбоосууд ба тогтвортой хуванцар матриц.

Энэхүү "молекулын инженерчлэлийн" стратеги нь материалыг өргөн боловсруулах чадварыг хадгалах боломжийг олгодог. Энэ нь шахах, хэвлэх, боловсруулах зэрэг үйлдвэрлэлийн стандарт техниктэй нийцдэг.

Ургамлын эслэгийг уламжлалт давирхайтай хольсон "хулсан" нийлмэл материалаас ялгаатай нь шинэ бүтээн байгуулалт нефтийн гаралтай полимерээс зайлсхий Гэсэн хэдий ч гайхалтай эсэргүүцэлтэй тулгардаг.

Шинж чанар: хэвийн хэмжээнээс дээш хүч чадал, тогтвортой байдал

PLA зэрэг өргөн тархсан биопластик болон түгээмэл хэрэглэгддэг техникийн хуванцартай харьцуулсан туршилтаар хулсан материалыг харуулсан. суналтын бат бэх нь 110 МПа ба гулзайлтын модуль нь 6,41 GPa байна.

La дулааны тогтвортой байдал 180 ° C-аас дээш, бусад биопластикууд хэв гажилт эсвэл гүйцэтгэлийн алдагдалаас болж бүтэлгүйтсэн хүнд нөхцөлд ажиллах боломжийг олгодог босго.

Үр дүн нь туршилтын тогтвортой хариуг тусгадаг хэвэнд орох чадвар ба термомеханик зан байдал, эд анги нь үйлдвэрлэлийн шугам дээр анх удаа зөв эргэхэд чухал үзүүлэлтүүд.

Баг нь үнэлэгдсэн хэмжүүрүүдийн дунд хулсны молекул хуванцар болохыг тэмдэглэжээ тэнцүү буюу давсан одоогийн олон тооны арилжааны хуванцар болон биопластикуудад .

Биологийн задралын хурдацтай, битүү эргэлттэй дахин боловсруулалт

Ялгаалах цэгүүдийн нэг нь түүний доройтол юм: байгалийн хөрсөнд энэ материал байдаг 50 орчим хоногийн дотор бүрэн задардаг, нефтийн химийн хуванцар үйлдвэрлэхэд 100-1.000 жилийн хугацаа шаардагддаг.

Үүний зэрэгцээ, үйл явц нь a хаалттай цикл дахин боловсруулалт: Дахин боловсруулсны дараа анхны хүч чадлынхаа 90 орчим хувийг хадгалдаг бөгөөд энэ нь техникийн хэрэглээнд дахин ашиглахад таатай байдаг. Энэ нь хаалттай хүрд болон био задралын хослол нь илүү бодитой дугуй эдийн засагт хувь нэмэр оруулдаг, хамт эд хөрөнгийн алдагдал бага эргэлт бүрийн дараа болон амьдралын хяналттай төгсгөл.

Бага температурт боловсруулах параметрүүдийг тохируулах нь тусалдаг холбогдох ялгарлыг багасгах, гадаргуугийн чанар эсвэл хатуу хэмжээсийн хүлцэлийг алдагдуулахгүйгээр.

Аж үйлдвэрийн боломжит хэрэглээ

Механик хэмжигдэхүүн, дулааны тогтвортой байдлын улмаас шинэ биопластикийг нэвтрүүлэх боломжтой шахах хэлбэр хатуулаг, хатуулаг шаарддаг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд.

Боломжит хэсгүүдэд электроникийн орон сууц, хөнгөн бүтцийн элементүүд, дахин ашиглах боломжтой сав баглаа боодол болон зарим автомашины болон техникийн тавилга эд ангиуд. Машины боловсруулалтын нийцтэй байдал нь хэвэнд их хэмжээний анхны хөрөнгө оруулалт хийх шаардлагагүйгээр нарийн өнгөлгөө хийх, богино хугацаанд ажиллах хаалгыг нээж өгдөг.

Зохиогчдын мэдээлсэн техник-эдийн засгийн шинжилгээний дагуу үйлдвэрлэлийн зардал Өнөөдөр зах зээлд ноёрхож байгаа ердийн хуванцар болон биопластиктай харьцуулахад тэд өрсөлдөх чадвартай.

Сэргээгдэх түүхий эд ба олдоц

Хулс нь ургамал юм хурдацтай өсөлт, богино ургацын мөчлөгтэй гэх мэт пестицид, бордоо шаарддаггүй, энэ нь барьцаа хөрөнгийн хөдөө аж ахуйн нөлөөллийг бууруулдаг.

Su Ази, Латин Америкт элбэг дэлбэг байдал нь уян хатан загваруудын үндэс суурийг санал болгодог холбоотой хөдөө орон нутгийн эдийн засаг дахь боломжуудыг орон нутгийн түвшинд үнэлдэг хулсны нөхөн үржихүй.

Хүнсний бус целлюлозыг урьтал болгосноор энэ хөгжил Энэ нь ширээн дээр зориулагдсан ургацтай өрсөлдөхөөс зайлсхийж, ойд үзүүлэх дарамтыг бууруулдаг. практикийг сурталчлах, цаас, целлюлозын зориулалтаар ашигладаг хулс тарих.

Ерөнхийдөө схем нь давуу талтай шилжилт чулуужсан түүхий эдээс хол, байгаль орчны хатуу дүрэм журамд нийцсэн дугуй хэлбэрийн үйлдвэрлэлийн загварыг дэмждэг.

Байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө бүхий техникийн алхам

Нефть-химийн хуванцараас хамааралтай байгаа нь хог хаягдлын хямралд хүргэсэн тул үүнийг хийх шаардлагатай байгааг зохиогчид онцолж байна. өндөр гүйцэтгэлтэй, дугуй хэлбэртэй хувилбарууд Тэд ашиг тусаа золиослохгүй байх.

Лабораторийн болон технологийн туршилтын нотолгоогоор хулсан хуванцар гарч ирж байна бодит нэр дэвшигч ABS, полипропилен эсвэл өндөр нөлөөтэй полистиролыг одоогоор илүүд үздэг хэрэглээнд зориулагдсан.

Хөрсөнд хурдан задрах, нэгэн зэрэг үр ашигтай дахин боловсруулах чадвар, хуримтлагдах эрсдлийг бууруулдаг микропластик ба макро хог хаягдал хогийн цэг болон экосистемд .

Аж үйлдвэрийн хэмжээнд баталгаажуулах, тусгай зориулалтын найрлагад тохируулга хийх шаардлагатай хэвээр байгаа боловч шинжлэх ухаан, процессын үндэслэл аль хэдийн харуулж байна. хангалттай төлөвшил үйлдвэрлэгчдийг татах.

Өгөгдлөөс харахад энэ ургамалд суурилсан биоматериал нь техникийн үзүүлэлт, эргэлт, сэргээгдэх түүхий эдийг ашиглах боломжийг хослуулсан. ердийн хуванцарыг солих хатуу сонголт цэвэр үйлдвэрлэл рүү шилжих.