يصعب إعادة تدوير الرغاوي المستخدمة في مقاعد السيارات والمراتب – لقد صنعنا نسخة نباتية تتجنب المخاطر الصحية للبولي يوريثان أيضًا

موجز البحث عبارة عن مقتطفات قصيرة عن عمل أكاديمي ممتع.

الفكرة الكبيرة

يُظهر بحثنا الجديد أن بديلًا نباتيًا جديدًا لرغوة البولي يوريثان يزيل المخاطر الصحية للمادة ، والتي توجد عادةً في العزل ومقاعد السيارات وأنواع الوسادات الأخرى ، وهو أكثر استدامة من الناحية البيئية.

تنتشر رغوة البولي يوريثان من حولك في أي مكان تحتاج إلى مادة خفيفة الوزن للتوسيد أو الدعم الهيكلي. لكنها تُصنع عادةً باستخدام مواد كيميائية يشتبه في كونها مواد مسرطنة.

يتم إنتاج البولي يوريثان عادةً في تفاعل سريع جدًا بين مادتين كيميائيتين تصنعهما صناعة البتروكيماويات: البوليولات والأيزوسيانات. في حين تم بذل الكثير من العمل لإيجاد بدائل لمكون البوليول لرغاوي البولي يوريثان ، فقد ظل مكون الأيزوسيانات إلى حد كبير ، على الرغم من عواقبه على صحة الإنسان. يمكن للرغاوي الحيوية تجنب هذا المكون.

لقد أنشأنا رغوة متينة ذات أساس حيوي باستخدام اللجنين ، وهو منتج ثانوي لصناعة لب الورق ، وعامل معالجة قائم على الزيت النباتي يوفر المرونة والمتانة للمواد النهائية.

يكمن جوهر الابتكار في القدرة على إنشاء نظام “المواد الهلامية” ، بمعنى أن المواد متوافقة مع بعضها البعض وأنهم يصنعون مادة هلامية فعليًا بسرعة بحيث يمكن أن تؤدي إضافة عامل الرغوة إلى خلق الوزن الخفيف هيكل مرتبط برغوة البولي يوريثين.

اللجنين مادة يصعب تحويلها إلى مادة كيميائية قابلة للاستخدام ، نظرًا لتركيبها المعقد وغير المتجانس. استخدمنا هذا الهيكل لإنشاء شبكة من الروابط التي مكنت ما نعتقد أنه أول رغوة غير أيزوسيانات قائمة على اللجنين في العالم.

يمكن أيضًا إعادة تدوير الرغوة لأنها تحتوي على روابط يمكنها فك ضغط الشبكة الكيميائية بعد تشكلها. يمكن بعد ذلك استخلاص المكونات الرئيسية المستخدمة في إنتاج الرغوة واستخدامها مرة أخرى.

لماذا يهم

تعتبر رغاوي البولي يوريثين سادس أكثر أنواع البلاستيك إنتاجًا في العالم حتى الآن من بين أقل المواد المعاد تدويرها. تم تصميمها أيضًا من أجل المتانة ، مما يعني أنها ستبقى في البيئة لعدة أجيال.

إنها تساهم في مشكلة النفايات البلاستيكية لمحيطات العالم وأرضه وجوه ، وفي مشاكل صحة الإنسان. اليوم ، يمكن العثور على البلاستيك في كل مخلوق تقريبًا في النظام البيئي الأرضي. وبما أن معظم المواد البلاستيكية مصنوعة من المنتجات البترولية ، فهي مرتبطة باستخراج الوقود الأحفوري ، مما يساهم في تغير المناخ.

يعالج الأصل الحيوي بالكامل للرغاوي لدينا قضية حيادية الكربون ، وتضمن قدرة إعادة التدوير الكيميائي أن نفايات البلاستيك لها قيمة مرتبطة بها بحيث تقل احتمالية التخلص منها. إن ضمان قيمة النفايات هو السمة المميزة للنهج الدائري للتصنيع – فإرفاق قيمة نقدية للأشياء يميل إلى تقليل الكمية التي يتم التخلص منها.

نأمل أن تلهم طبيعة هذه الرغوات الآخرين لتصميم البلاستيك مع وضع دورة الحياة الكاملة في الاعتبار. مثلما يحتاج البلاستيك إلى التصميم وفقًا لخصائص تطبيقه الأولي ، يجب أيضًا تصميمه لتجنب الوجهة النهائية لـ 90٪ من النفايات البلاستيكية: مدافن النفايات والبيئة.

ماذا بعد

تنتج إصداراتنا الأولية من الرغاوي ذات الأساس الحيوي مادة صلبة مناسبة للاستخدام في ألواح الرغوة الأساسية المستخدمة في البناء أو للعزل في الثلاجات. لقد أنشأنا أيضًا نسخة خفيفة الوزن ومرنة يمكن استخدامها في تطبيقات التبطين والتعبئة. أظهر الاختبار الأولي لهذه المواد متانة جيدة في الظروف الرطبة ، مما زاد من فرصتها في الحصول على التبني التجاري.

تُستخدم رغاوي البولي يوريثان على نطاق واسع بسبب تعدد استخداماتها. تتم ترجمة الصيغة التي اكتشفناها في البداية لإنشاء مكتبة من السلائف التي يمكن مزجها لإنتاج الخصائص المرغوبة ، مثل القوة وقابلية الغسل ، في كل تطبيق.