新型生物塑料的發展帶來的障礙之一是與傳統塑料相比缺乏機械強度。隨著地球上一些最環保的原始地區發現微塑料顆粒的消息,以及充滿塑料的死海洋哺乳動物的故事,公眾開始意識到塑料污染在多大程度上是土地和在海上。在海洋中,估計有1.5億噸塑料垃圾,這可能導致人類健康后果。已經在114種水生物種的尸體中發現了微塑料,其中一半以上的物種被人類食用。

日本公司用納米纖維素改善生物塑料

盡管我們意識到塑料污染,但傳統塑料的生產和消費仍在繼續。為了解決這個問題,政策制定者認為我們需要使用更少的塑料。然而,在塑料不可避免的情況下,存在生物塑料。生物塑料,來自生物物質而非石油的可生物降解塑料,被視為塑料污染問題的一部分。這些物質隨著時間的推移,水,空氣和微生物會分解成有機物??質。

想要從西門子,強生,美敦力,雷神和其他數百家先進制造商那里獲得銷售線索?在波士頓BIOMEDevice,嵌入式系統會議和新英格蘭設計與制造部門與他們會面。近400家供應商在展會上預訂了展位;現在預訂你的。

雖然現在生物塑料正變得越來越普遍,但與傳統塑料相比,它們僅適用于有限數量的應用。這是有原因的:生物塑料的幾乎所有特性都不如傳統的石油基塑料,并且成本要高得多。此外,許多生物塑料并不像消費者認為的那樣可生物降解,這意味著它們仍然在垃圾填埋場和海洋中堆積。如果生物塑料甚至開始取代傳統塑料,研究人員將需要創新具有更好功能的新材料。

綠色科學聯盟有限公司是致力于創新生物塑料的公司之一。該公司位于日本兵庫縣的Obana Kawanishi市,是Fuji Pigment Co.,Ltd。的子公司。由Ryohei Mori博士于2007年創立,擁有約100名員工。

新的綠色材料滿足塑料的需求

該公司專注于綠色能源和環境科學,并綜合滿足傳統需求的新型綠色材料 - 包括消費者和工業 - 減少浪費和污染。綠色科學聯盟使用納米塑料,它與傳統和可生物降解的塑料,以及淀粉基塑料,再生紙,木材,竹子和可生物降解的塑料色母粒結合使用。(該公司甚至嘗試過粘土,滑石和云母等礦物質。)該公司的幾種材料是100%生物質衍生的可生物降解塑料,不使用石油產品。

增加生物塑料的強度

隨著新生物塑料的發展,攀登的障礙之一是與傳統塑料相比缺乏機械強度。Mori博士告訴設計新聞,納米纖維素與可生物降解的塑料復合材料相結合,可提供比現有生物塑料更好的機械強度和更高的耐熱性。

“它還有更好的尺寸變形,”他說。“通過與納米纖維素復合,我們可以改善生物降解塑料的性能??缮锝到馑芰贤ǔ1仁突芰先?,但通過將其與納米纖維素混合制成復合材料,我們可以在一定程度上提高機械強度。“

困難在于平衡機械強度和分解能力。Mori博士指出,生物塑料的分解取決于它的成分。

“例如,PLA不會在水中輕易分解,”他說。“它只會在堆肥條件下分解,超過55攝氏度(131華氏度)。另一方面,淀粉基可生物降解塑料即使在海洋中也會分解。但這種可生物降解的塑料通常機械性能較弱。為了解決這個問題,我們混合材料以找到一個好的化學成分。通過與納米纖維素混合,我們通過實驗結果證明,納米纖維素可以加速可生物降解的塑料生物降解性,同時保持其機械強度。

創造生物塑料的過程也是綠色的

綠色科學聯盟使用擠出機生產新的生物塑料,并在必要時使用化學反應器。目標是確保生物塑料可以通過環保且不太苛刻的過程創建。為了完善其流程,該公司已開始與日本大學的研究人員合作。

這個過程并不便宜,因為納米纖維素的混合會產生更加勞動密集的過程,但Mori博士認為,隨著生產量的增加,成本會降低。

“此外,通過使用紙張,再生紙,報紙廢料,竹子,木材和再生木材作為原材料,我們可以降低成本,特別是當你考慮到新塑料回收利用的增加時,”他說。