科学家用木材废弃物制成低成本可回收可生物降解生物塑料

Techpai 3月 26, 2021 2.71w 浏览 0

每年生产的塑料超过3.8亿吨，远远超过了其他大多数人造材料。由于塑料具有稳定的长聚合物链，它可能需要数千年的时间才能降解。到2050年，约有1200万吨的塑料垃圾将被填埋，或进入自然环境，造成严重的环境污染（即 “白色污染”）。更严重的是，大量的塑料在海洋和土壤中慢慢降解，然后转化为数以百万计的微塑料碎片，对众多生物构成重大威胁。近日，科学家用木材废弃物制成了一种低成本可回收可生物降解生物塑料。

为了减少这种威胁，马里兰大学(UMD)的一个研究小组，最近开发了一种简单而又具有成本效益的原位木质素再生方法，合成了一种坚固、大规模生产、水稳性、可生物降解和可回收的木质纤维素生物塑料，100%由一种丰富而廉价的木粉生产，而木粉一般都被作为废物丢弃。这项名为 “一种强韧、可生物降解和可回收的木质纤维素生物塑料 “的研究于3月25日发表在《自然-可持续发展》上。

在制造过程中，天然木材的多孔结构被解构，形成均匀的纤维素-木质素浆液，其特征在于再生木质素和纤维素微/纳米纤维之间的纳米级缠结和氢键。然后，通过简单地将纤维素-木质素浆液浇铸到模具中，就可以制造大规模的木质纤维素生物塑料薄膜。与大多数石化塑料不同，这种生物塑料可以被土壤中的微生物分解，这提供了一个有吸引力的闭环循环功能。此外，该材料坚固耐用，展示了可降解性和耐久性之间的独特平衡，这是传统塑料和亲水性纤维素消费品都无法提供的。

研究人员还注意到，木质纤维素生物塑料可以由各种生物质原料制成，如草、小麦秸秆和甘蔗渣，这表明该处理工艺具有广泛的适用性，这种强度高、水稳定性好、可生物降解和可回收的木质纤维素生物塑料，其环境废物碳足迹大幅减少，是替代广泛使用的石化塑料走向可持续应用的有力候选材料。

这项研究是由UMD、威斯康星大学麦迪逊分校、耶鲁大学和材料创新中心的科学家们合作完成的。获取更多前沿科技研究访问：https://byteclicks.com

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