壳聚糖能提高3D打印塑料的可持续性吗?

壳聚糖能提高3D打印塑料的可持续性吗?

为什么不利用自然资源来设计新的3D打印材料?这就是来自马来西亚、新加坡、泰国和印度的一组研究人员背后的想法。他们试图了解如何使用壳聚糖(一种在某些昆虫中发现的天然聚合物)来制造与挤出工艺兼容的复合热塑性塑料。目标是促进更可持续和更环保的生产和消费手段。他们的测试导致了几种聚合物的开发,包括密度更大、更耐温度的复合聚乳酸。

壳聚糖是甲壳质的衍生物,甲壳质是一种坚硬且不可渗透的物质,存在于某些昆虫和甲壳类动物的外壳中。它是一种天然聚合物,用于美容、农业食品或医疗等各种行业。其特点是具有生物降解性和生物相容性。壳聚糖可以通过多种方式提取,如果我们的研究人员只对陆地昆虫感兴趣,那就是避免使用脱乙酰等对环境不太友好的工艺。

壳聚糖能提高3D打印塑料的可持续性吗?

因此,该团队将陆地昆虫视为壳聚糖的可持续来源;它们可以很容易地种植,而不会损害地球的健康。然而,壳聚糖在印刷中的用途仍存在争议。在获得令人满意的结果之前,研究人员必须进行几次实验和测试。事实上,他们首先发现富含来自陆地昆虫的壳聚糖和几丁质的PLA基质的抗性和刚性较低。浓度越高,电阻降低得越多。那么,将这种自然资源添加到市场上的塑料中有什么意义呢?

在进一步的测试中,研究人员观察到,与纯PLA相比,PLA/壳聚糖和PLA/甲壳素复合材料具有更好的延展性。请记住,延展性代表材料在不断裂的情况下变形的能力。因此,壳聚糖可以使PLA硬化。测试还表明,这些复合材料具有良好的热稳定性和有趣的压缩财产,例如在食品包装中的应用。

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