חוקרי NREL פיתחו שיטה פורצת דרך המשתמשת במשאבים לא רעילים כמו שמן פשתן, פסולת שמן ואפילו אצות כדי לייצר פוליאוריטן מתחדש ללא חומרים מבשרים רעילים. זוהי פריצת דרך שיש לה פוטנציאל להאיר את השוק של הנעלה, רכב, מזרנים ומוצרים אחרים.

להאיץ את התהליך עם שמנים טבעיים

התגובה הכימית של NREL מגיבה שמנים טבעיים עם פחמן דו חמצני זמין בקלות כדי לייצר פוליאוריטן מתחדש שאינו רעיל, המהווה דרך ליצור מגוון של חומרים ומוצרים ירוקים.

האתגר האמיתי הוא להבין איך להאיץ את התגובה כדי להתחרות באומנות המסורתית. חוקרים צריכים לייצר פולימרים בעלי אותם תכונות לפחות כמו חומרים מסורתיים, המהווה מכשול טכני מרכזי למסחור של פוליאוריטן מבוסס ביו.

"השיטות שאינן מבוססות ביו-איזוציאנט המתוארות בספרות איטיות יותר", מסביר NREL Tao Dong. "לכן, עלינו להבטיח שהתגובתיות שלנו תהיה דומה לכימיה המסורתית."

תהליך אפוקסידציה

התהליך של NREL מתגבר על מכשול זה על ידי פיתוח פורמולציות מבוססות ביו באמצעות תהליכים כימיים חכמים. זה מתחיל בתהליך האפוקסידציה, שמכין את שמן הבסיס (כל דבר משמן קנולה או שמן פשתן ועד אצות או שאריות מזון) לתגובות כימיות נוספות. על ידי תגובת חומצות השומן המאוחסנות הללו עם CO 2 באוויר או בגז הפליטה, נוצרים מונומרים מוגזים. לבסוף, החוקרים שילבו מונומרים מוגזים עם דיאמינים (שמקורם בחומצות אמינו, מקור נוסף על בסיס ביו) במהלך תהליך הפילמור כדי לייצר חומר שניתן לרפא לפוליאוריתן שרף-לא-isocyanate.

על ידי החלפת פוליאולים מבוססי נפט בשמנים טבעיים מובחרים, והחלפת איזוציאנטים רעילים בחומצות אמינו מבוססות ביו, הצליחו החוקרים לסנתז פולימרים בעלי תכונות דומות לפוליאוריתן המסורתי. במילים אחרות, הם פיתחו חלופה בת קיימא, מתחדשת, לא רעילה לפוליאוריתן רגיל. תגובות כימיות גם מגדילות את התועלת הסביבתית.

"כ-30% ממשקל הפולימר הסופי הוא CO 2", אמר פיל פינקוס, והוסיף כי בהתחשב בכמות השמן וחומצות האמינו המיוצרות על ידי ה-CO 2 הנספגת על ידי צמחים או אצות, זה אפילו יותר מרשים. המקום הראשון.

הגדל את הערך של CO2

CO2 הוא גז חממה שנמצא בכל מקום, הנחשב בדרך כלל כבזבוז מצער בתהליכים תעשייתיים שונים, מה שגורם לחברות רבות לחפש דרכים לספוג, לחסל או אפילו להשתמש בו כמקור רווח פוטנציאלי. על ידי שילוב CO 2 במבנה הפוליאוריתן, פינקוס ודונג סיפקו דרך להגדיל את ערכו. פינקוס המשיך:

"משמעות הדבר היא שפחות חומרי גלם נדרשים לכל קילוגרם פולימר, עלויות נמוכות יותר וטביעת רגל פחמנית כוללת נמוכה יותר". "אנחנו חושבים שזה מספק הזדמנות משמעותית לקיימות."

כדי לספק את צרכי השוק

אינו רעיל

השלב הבא הוא לראות האם ניתן למסחור את התהליך ולהגדיל אותו כדי לעמוד בביקוש בשוק.

אחרי הכל, בין אם הוא מתחדש או לא, הפוליאוריתן צריך להוכיח את ציפיות הצרכנים למוצרי מותג. תהליך יצירתו חייב להתאים גם לתהליך הייצור של החברה, על מנת שיוכלו "להשקיע" בחומרים חדשים ללא צורך להוציא סכומי כסף אדירים על שדרוג מתקנים או ציוד.

"זו הסיבה שאנחנו צריכים לעבוד עם שותפים בתעשייה", הסביר דונג, "כדי להבטיח שהמחקר שלנו עולה בקנה אחד עם תהליך הייצור שלהם".

תוך שנתיים בלבד מאז שהוכיחו חוקרים לראשונה את ההיתכנות של ייצור פוליאוריטן מתחדש לחלוטין, לא רעיל, חברות רבות תרמו משאבים ושותפויות מחקר בקידום מסחורו.

כימיה מתכווננת

לדוגמה, על ידי שליטה בתהליך האפוקסידציה או בכמות הפחמימה, ניתן להתאים את התהליך כך שיעמוד בדרישות הביצועים של המוצר. זה מאפשר לסוליה החיצונית של זוג נעלי ריצה לקבל מספיק גמישות וחוזק כדי לעמוד בפני פגיעה של קילומטרים רבים באספלט חם או קר. או שהוא יכול לאזן את הקשיחות והתמיכה של המזרון.

"זה מונע על ידי תקנות. זה אטרקטיבי בשוק. בהתבסס על עלות, יש לו פוטנציאל להתחרות באנרגיה שאינה מתחדשת. יש לה טביעת רגל פחמנית נמוכה יותר. הכל קיים", אמר פינקוס על הזדמנויות מסחור. "זה הפך להיבט המרגש ביותר בקריירה שלי ב-NREL. אז כשפרשתי, החלטתי להשיג את המטרה הזו. אני רוצה לראות את הטכנולוגיה הזו באמת מביאה אותה לשוק".

"אני חושב שזו הזדמנות טובה לפתור את בעיית זיהום הפלסטיק". "אנחנו צריכים להגן על הסביבה שלנו, שחלק ממנה מתחיל בייצור של פלסטיק מתחדש".

קישור למאמר זה: חוקרים מפתחים שיטות חדשות לפוליאוריתן מתחדש

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית עיבוד cnc סין שירותי.מוסמך ISO 9001:2015 &AS-9100. יצרן עיבוד שבבי בקנה מידה גדול של תיקים רפואיים, מתן עיצוב תלת מימד, אב טיפוס ושירותי משלוח גלובליים. מציע גם מארזים קשיחים, EVA חצי קשיח, מארזים תפורים רכים, פאוצ'ים ועוד עבור יצרני OEM. כל המארזים מיוצרים בהתאמה אישית לפי מפרטים עם אינסוף שילובים של חומרים, תבניות, כיסים, לולאות, רוכסנים, ידיות, לוגו ואביזרים. אפשרויות חסינות זעזועים, עמידות במים וידידותיות לסביבה. חלקים רפואיים, תגובת חירום, חלקים אלקטרוניים, תאגידים, חינוך, צבא, ביטחון, ספורט, חוצות ותעשיות בנייה. השירותים כוללים ייעוץ לקונספט של מקרה, עיצוב תלת מימד, יצירת אב טיפוס, יצירת רוטוטיפוס,קידוח CNC שירותים וייצור. ספר לנו קצת על תקציב הפרויקט שלך וזמן האספקה ​​הצפוי. אנו נתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, אתה מוזמן לפנות אלינו ישירות ( sales@pintejin.com ).