دمپاییهای پلییورتان
در یک اقدام نوآورانه به سوی محصولات مصرفی پایدار، پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو (UCSD) دمپایی زیست تخریب پذیر مشتق شده از روغن جلبک استفاده می کند. این نوآوری می تواند زباله های ناشی از کفش و دمپایی را به طور قابل توجهی کاهش دهد، به ویژه دمپای های لاانگشتی که یکی از پرکاربردترین انواع کفش در جهان هستند.
هر سال میلیاردها جفت دمپایی تولید و فروخته می شود. پس از دور انداخته شدن، این مواد اغلب سال ها طول می کشد تا تجزیه شوند و به آلودگی محیط زیست دامن می زنند. تیم UCSD جایگزینی که دوستدار محیط زیست باشد را توسعه داده، که عملکردی مشابه فوم های معمولی دارد، اما از منابع تجدید پذیر به دست می آید و در پایان چرخه عمر خود به طور ایمن تجزیه می شود. این فناوری با عنوان PU ساخته شده از روغن جلبک شناخته می شود که پیشرفت بزرگی در کفش و دمپایی پایدار و دوستدار محیط زیست به شمار می رود. در ادامه این مطلب از کمیسان به فناوری مواد تجدیدپذیر جلبک در کاربردهای پلی یورتان می پردازیم.
پژوهشگران از روغن جلبک استخراج شده از زیست توده جلبک برای تولید فوم پلی یورتان زیستی استفاده کردند. فرمولاسیون به دست آمده بیش از ۵۰ درصد محتوای زیستی (bio content) دارد و انعطاف پذیری، دوام و راحتی لازم برای کاربرد در کفش را حفظ می کند. این ماده عملکردی مشابه مواد سنتی داد، اما در شرایط کمپوستینگ یا خاک، ظرف تنها ۱۶ هفته به طور کامل بیولوژیکی تجزیه می شود و هیچ باقیمانده سمی از خود به جا نمی گذارد. این ویژگی کلیدی از مزایای پلی یورتان تجزیه پذیر است.
جلبک ها به سرعت رشد می کنند، نیاز به زمین کشاورزی کمی دارند و در آب های شور یا حتی فاضلاب پرورش میابد. این امر تولید روغن جلبک را کارآمد و کم تاثیر بر محیط زیست می کند. استفاده از این منبع برای سنتز PU ساخته شده از روغن جلبک، محتوای کربن زیستی ایجاد کرده و انتشار گازهای گلخانه ای مرتبط با تولید مواد پتروشیمیایی سنتی را کاهش می دهد. این ترکیب از پایداری و عملکرد، دمپایی زیست تخریب پذیر را به محصولی جذاب برای مصرف کنندگان آگاه به محیط زیست تبدیل کرده است.
یافته های این پژوهش در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده و نشان می دهد که این نوآوری فراتر از ایده مفهومی است. UCSD با دانشمندان مواد و بیو مهندسان همکاری کرده تا فوم را در تولید واقعی کفش آزمایش کند و نمونه های اولیه دمپایی را تولید کرده که قابل پوشیدن، استفاده روزمره و سپس کمپوست شدن هستند. این نمونه ها اثبات می کنند که کاربرد پلی یورتان سبز در صنعت کفش عملی و قابل اجراست.
📚 بیشتر بخوانید…
نقش حیاتی پلی یورتان در محیط زیست چیست؟
پلی یورتان زیست تخریب پذیر نوعی پلی یورتان است که از مواد تجدید پذیر مانند روغن جلبک ساخته می شود و به گونه ای فرموله شده که توسط میکروارگانیسم ها در شرایط طبیعی تجزیه شود. فرآیند ساخت شامل استخراج روغن از جلبک، تبدیل آن به پلی ال (یکی از اجزای اصلی PU) و سپس واکنش با ایزوسیانات برای تشکیل فوم است.
فرمولاسیون خاص UCSD بیش از ۵۰ درصد محتوای زیستی دارد و میکروارگانیسم های خاصی را برای تسریع تجزیه شناسایی کرده است. تجزیه سریع (۱۶ هفته در کمپوست یا خاک) بدون تولید مواد سمی، یکی از مزایای پلی اورتان زیست تخریب پذیر است. در آزمایش ها، فوم ها در محیط کمپوست یا خاک قرار می گیرند و تغییرات ظاهری، کاهش جرم و کاهش نیروی فشاری (CFD) اندازه گیری می شوند. نتایج نشان داد که تجزیه کامل رخ می دهد و هیچ اثری سمی باقی نمی ماند. این فرآیند شامل شناسایی آنزیم های میکروارگانیسم ها برای پلیمریزه کردن PU و سپس استفاده از محصولات تجزیه برای سنتز مونومرهای جدید است – یک چرخه زیستی کامل (bioloop).
📚 بیشتر بخوانید…
انواع فوم پلی یورتان کدامند؟
کاربرد پلی یورتان سبز در صنعت کفش فراتر از دمپایی می رود، اما دمپای های لاانگشتی نقطه شروع عالی هستند؛ زیرا حجم تولید بالایی دارند و اغلب کوتاه عمر تلقی می شوند. نمونه های UCSD نشان می دهند که این مواد می توانند در تولید انبوه بدون افت کیفیت استفاده شوند. فوم ها به استانداردهای تجاری برای زیره کفش و دمپایی رسیده اند.
این فناوری میتواند به برندها کمک کند تا محصولات پایدارتری عرضه کنند، نرخ بازگشت کالا را کاهش دهند و با مقررات زیست محیطی جدید همخوانی داشته باشند. کفش و دمپایی پایدار و دوستدار محیط زیست بخشی از استراتژی های مسئولیت اجتماعی شرکت می شود و مصرف کنندگان را به سمت انتخاب های سبز تر و بهتر سوق می دهد.
📚 بیشتر بخوانید…
بهترین زیره برای کفش و دمپایی چیست؟
این فناوری بخشی از تلاش های گسترده تر برای حل مشکل پلاستیک است که از ۶۰ سال پیش با تولید انبوه پلاستیک های فسیلی آغاز شد. اکنون تمرکز بر مواد تجدیدپذیر از جلبک است که کربن را از اقیانوس ها جذب می کنند و چرخه پایداری ایجاد می کنند.
پژوهشگران از روغن جلبک استخراج شده از زیست توده جلبک برای تولید فوم پلی یورتان زیستی استفاده کردند که بیش از ۵۰ درصد محتوای زیستی دارد و انعطاف پذیری، دوام و راحتی لازم برای کاربرد در کفش را حفظ می کند.
پلی یورتان زیست تخریب پذیر نوعی پلی یورتان است که از مواد تجدید پذیر مانند روغن جلبک ساخته می شود و به گونه ای فرموله شده که توسط میکروارگانیسم ها در شرایط طبیعی تجزیه شود.
پلی یورتان می تواند با کمک فناوری های جدید در تولید انبوه برای زیره کفش و دمپایی بدون افت کیفیت استفاده شود.