Репортаж от Wedoany，Американские исследователи превратили отходы опилок в упаковочную пену с покрытием из пчелиного воска, которая, как ожидается, по прочности и ударопрочности в некоторых областях применения сможет конкурировать с заменителями полистирола.
Исследование, финансируемое Министерством энергетики США (U.S. Department of Energy), было опубликовано в журнале ACS Applied Polymer Materials. Исследователи закупали мелкоизмельчённую древесную муку или грубые необработанные заводские отходы у компании Hadley Mill Works, после чего добавляли целлюлозное связующее и сшивающие компоненты. Смесь заливалась в формы, подвергалась замораживанию, сублимационной и термической сушке, в результате чего были получены жёсткие и гибкие материалы, включая прототипы пены с «хорошими характеристиками».
Один из авторов исследования, Тодд Эмрик (Todd Emrick), отметил, что создание материалов из отходов, а не из каталога химических веществ, вызывает восторг. Исследование показало, что различные целлюлозные связующие позволяют получать разные свойства материалов: пена из карбоксиметилцеллюлозы оказалась жёстче полистирола, тогда как гидроксипропилцеллюлоза давала более мягкий материал. Обработанные и необработанные опилки, как считается, дают схожие результаты.
Тесты на стабильность с использованием ацетона показали, что пена со сшивающими компонентами способна поглощать и выделять влагу, в отличие от полистирола. Некоторые образцы пены были покрыты слоем пчелиного воска, который, как утверждается, повышает водостойкость при высокой влажности, не влияя на механические свойства. Эмрик отметил, что, хотя долгосрочные исследования стабильности не проводились, в течение нескольких недель или месяцев жидкостная стабильность была отличной, что помогает справляться с утечками или разливами при транспортировке, а также с производством и хранением в различных условиях окружающей среды.
Испытания на ударопрочность с грузом весом 4,5 кг показали, что по сравнению с полистиролом аналогичной толщины эти пены уменьшают отскок тяжёлого предмета на 21% и лучше рассеивают энергию, что позволяет заменить полистирол в обычных применениях. Эмрик добавил, что первоначальным стимулом для этой работы послужила упаковочная пена, и благодаря обнадёживающим результатам первоначальной оценки механических свойств, эта пена на основе опилок может быть дополнительно изучена в таких областях, как строительные материалы и высококачественная упаковка для потребительской электроники, где предъявляются высокие требования к лёгкой и защитной упаковке.
Кроме того, исследователи из Вашингтонского университета (University of Washington) напечатали на 3D-принтере упаковочный материал из кофейной гущи, спор грибов и мицелия, свойства которого, как утверждается, схожи с полистирольной подстилкой, однако масштабное производство сталкивается с проблемами из-за неоднородности размера частиц кофейной гущи. Компания Myco также разработала биоразлагаемую альтернативу полистирольной упаковке из грибного мицелия и органических отходов, которая сохраняет твёрдость и гибкость при низком углеродном следе и не оставляет микропластика после разложения. Целлюлозная пена компании Woamy в настоящее время используется в лимитированной серии наборов для дегустации виски, вдохновлённой сериалом HBO «Игра престолов», от компании Kyrö Distillery Company; эта пена считается компостируемой и пригодной для вторичной переработки, эффективно защищая бутылки и стеклянную посуду от царапин при транспортировке.
