研究人員將廢棄紙板轉化為可持續纖維素氣凝膠泡沫塑料
用回收紙板製成的生態友善緩衝泡棉比傳統包裝材料更堅固、更隔熱,為航運業提供了永續的解決方案。隨著節日季節的如火如荼,各種形狀和大小的禮物被運往世界各地。但所有這些包裝都會產生大量垃圾,包括紙箱和塑膠泡棉緩衝材料,如發泡膠。
這種用明膠增強的紙板泡棉可使包裝材料更具永續性。資料來源:Jinsheng Gou
《ACS 永續化學與工程》雜誌上的研究人員並沒有丟棄這些紙箱,而是利用紙板廢棄物開發了一種緩衝泡沫。與傳統的塑膠泡沫緩衝材料相比,他們的再生材料更堅固、更絕緣。在家中堆積的各種垃圾中,廢紙是最常見的一種。從報紙和垃圾郵件到紙板信封和紙箱,所有這些都會堆積起來,尤其是在網路購物大行其道的今天。研究人員有興趣將這些容器和廢紙變成其他有用的東西–堅固而輕便的郵寄材料。目前,為了讓電子產品和玩具緊緊地依偎在盒子裡,通常會使用泡沫塑膠等模塑緩衝材料。輕質的纖維素氣凝膠是一種可持續的替代品,但目前從廢紙中生產纖維素氣凝膠的方法需要幾個化學預處理步驟。因此,苟金生和同事們希望找到一種更簡單的方法,來製造一種以廢紙為基礎的泡沫材料,這種材料可以承受最惡劣的運輸環境。為了製造泡沫,研究團隊用攪拌機將紙板碎屑打成紙漿,然後與明膠或聚醋酸乙烯(PVA)膠水混合。將混合物倒入模具中,冷藏,然後冷凍乾燥,形成緩衝泡沫。這兩種紙質泡沫都具有良好的隔熱性能和強大的能量吸收能力,甚至優於某些塑膠泡沫。研究團隊隨後將紙漿、明膠、PVA 膠水和一種矽基液體結合在一起,製成了一種重型廢紙泡棉。這個版本的紙板泡沫可以承受錘子的擊打而不散落,這一結果表明這種泡沫可以用於力量密集的運輸,例如無降落傘空投。研究人員說,他們的工作提供了一種簡單而有效的方法,可以將紙板循環利用,製造出更環保的包裝材料。參考文獻:張斌、陶文軒、任子明、岳世琦和苟金生:《具有超高能量吸收、優異隔熱性能和出色緩衝性能的可生物降解廢紙基泡沫》,2023 年11 月28 日,《ACS 可持續化學與工程》。DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c06230編譯來源:ScitechDaily