把木头变成塑料

事实证明，从石化塑料转向可再生和可生物降解塑料的努力非常棘手——生产过程可能需要有毒化学物质，而且价格昂贵，机械强度和水稳定性往往不够。但研究人员利用木材副产品取得了突破，有望生产更耐用、更可持续的生物塑料。

一项研究发表在自然可持续发展,由人民币么他是耶鲁大学环境学院(YSE)工业生态学和可持续系统助理教授，概述了将天然木材的多孔基质分解成浆料的过程。研究人员表示，这种材料具有很高的机械强度、持液稳定性和抗紫外线性。它还可以在自然环境中回收或安全的生物降解，与石油基塑料和其他生物降解塑料相比，它对环境的生命周期影响更低。

“有很多人试图在塑料中开发这些聚合物，但机械股线不足以取代我们目前使用的塑料，这些塑料主要来自化石燃料，”姚明说。“我们开发了一种简单而简单的制造过程，可以从木材中产生基于生物质的塑料，也可以提供良好的机械性能的塑料。”

为了制造浆状混合物，研究人员使用了木粉——一种通常被木材加工厂丢弃的加工残渣——并用生物可降解和可回收的深层共晶溶剂(DES)解构了木粉松散的、多孔的结构。再生木质素与纤维素微/纳米纤维之间具有纳米缠结和氢键结合的混合物，固含量高，粘度高，可浇铸轧制而不断裂。

我们开发了一种直接而简单的制造工艺，可以从木材中生成基于生物质的塑料，同时还能提供良好的机械性能。

然后，姚领导了一个全面的生命周期评估，以测试生物塑料与普通塑料的环境影响。生物塑料片被埋在土壤中，两周后破裂，三个月后完全降解;此外，研究人员表示，通过机械搅拌，生物塑料可以被分解成浆料，这也允许DES被回收和再利用。

“对我来说，这才是这种塑料的真正优点:它们都可以回收或生物降解，”姚说。“我们已经尽量减少了所有进入大自然的材料和废物。”

Bioplastic说，有许多应用程序说Liangbing胡是马里兰大学材料创新中心教授，并于本文的共同作者。它可以模塑成可用于塑料袋和包装的薄膜 - 塑料的主要用途之一和废物生产的原因。胡还表示，由于生物塑料可以模塑成不同的形状，因此它也具有在汽车制造中使用的潜力。

如果这种生物塑料制造被缩放，研究小组继续调查的一个区域是对森林的潜在影响。虽然该过程目前在制造业中使用木材副产品，但研究人员表示，他们敏锐地意识到大规模的生产可能需要使用大量木材，这可能对森林，土地管理，生态系统和气候变化产生深远的影响少数名。

姚说，研究团队已经开始与一位森林生态学家合作，创建森林模拟模型，将森林的生长周期与制造过程联系起来。她还看到了一个与YSE森林相关领域工作人员合作的机会——这是一个非同寻常的便利。

姚说:“一个工程师可以在大厅里和护林员交谈，这并不常见。”

姚明，工业生态学领域的新兴学者他于去年加入了YSE的教职。她的研究考察了新兴技术和工业过程对环境和经济的影响。整合工业生态学、可持续工程和系统建模领域的跨学科方法，以开发促进更可持续工程方法和政策的技术。

- - - - - -Josh Anusewicz Joshua.anusewicz@yale.edu.