由生物柴油废料制成的新型3D打印长丝

魔猴君  科技前沿   221天前

工业化、人口和经济增长导致能源需求增加，以及对生物柴油、沼气和生物乙醇等可再生燃料来源的需求增加。这些燃料旨在减轻温室效应，来自可再生资源。例如，生物柴油产量预计每年增长4.5%。然而，这种快速扩张也导致了废物的产生，包括甘油和称为物质有机非甘油（MONG）的无甘油混合物，目前这些废物都被扔进垃圾填埋场。

为了最大限度地减少生物柴油生产的碳足迹，正在研究填埋这些材料的替代解决方案。一个有前景的解决方案是将MONG转化为增值产品。3D打印中对环保解决方案和生物基材料的需求持续增长。MONG中含有的生物柴油废物中的残留脂肪酸可用于长丝生产。然而，关于其一致性的数据仍然很少，而且Matter Organic Non-Glycerol的特性可能会根据生产工艺和所使用的基质（例如大豆或油菜籽）而有所不同。

这就是路易斯维尔大学的研究人员正在研究MONG的用途和特性并发现其作为共聚物的潜力的原因。他们进行了各种预处理，以提高其作为共聚物和NFC长丝的稳定性。在这些处理中，研究团队将所得的MONG共聚物浆料与热塑性塑料相结合，生产出3D打印材料。在初步分析中，他们检查了来自大豆生物柴油加工厂的三种不同状态的MONG：未处理、酸处理和过氧化酸处理。未经处理的MONG强度较高，不适合3D打印。相比之下，经过处理的MONG变得稳定并形成易于处理的糊剂，适用于3D打印应用。

表面成分分析表明，经酸和过氧化物处理的MONG糊剂形成更强的块状物，从而提高了MONG与长丝挤出聚合物之间的相容性。此外，经过处理的MONG表现出更好的热稳定性，在较高温度下重量损失更少。因此，这种处理过的纸浆非常适合作为天然纤维基复合材料中合成聚合物的潜在替代品。未来它可以有效地用于长丝挤出和聚合物共混。

MONG转化具有巨大的潜力，不仅可以应用于大豆生物柴油，还可以应用于其他物质，如沼气、乙醇甚至废弃食用油。作为一种共聚物，MONG可以减少天然纤维增强塑料中合成聚合物的比例，使该过程更具可持续性，并允许重复利用生物燃料生产中的废物和残留材料。如果研究继续下去，MONG可以在未来的可持续生产技术中发挥关键作用。

来源：3dnatives