En metod för att använda pappersbrukavfall för att producera ekologiskt vänliga, industriskum från förnybara resurser har utvecklats av en doktorand i jordbruk vid hebreiska universitetet i Jerusalem.
Skum används för många dagliga användningar, inklusive tillverkning av möbler och bilinredning. I många tillämpningar av kompositmaterial, de används som kärnmaterial i "sandwich" -paneler för att uppnå hög hållfasthet, vikt minskning, energispridning och isolering. Konventionella skum framställs av polymerer som polyuretan, polystyren, polyvinylklorid (PVC) och polyetylentereftalat (PET). Eftersom alla dessa nuvarande skum är beroende av fossil olja, de utgör en tydlig miljönackdel.
Shaul Lapidot, en doktorsexamen student av professor Oded Shoseyov, tillsammans med sina laboratoriekollegor vid Robert H. Smiths jordbruksfakultet, Mat och miljö vid hebreiska universitetet i Rehovot, har formulerat ett förfarande för produktion av nanokristallin cellulosa (NCC) från pappersbrukavfall. NCC bearbetas vidare till kompositskum för applikationer inom kompositmaterialindustrin som biobaserad ersättning för syntetiskt skum.
Processen för papperstillverkning innebär förlust av alla fibrer med dimensioner lägre än det formande tygnätet. Följaktligen tvättas cirka 50% av de totala fibrerna som ursprungligen producerades bort som slam. Bara i Europa, 11 miljoner ton avfall produceras årligen av denna industri, skapa ett incitament för att hitta alternativa användningsområden och olika applikationer för avfallet.
Lapidot har funnit att fibrer från pappersbruksslam är en perfekt källa för NCC -produktion på grund av deras små dimensioner som kräver relativt låg energi och kemisk insats för att bearbeta dem till NCC. Han utvecklade också tillämpningen av NCC till nanostrukturerade skum. Detta bearbetas vidare till kompositskum för applikationer inom kompositmaterialindustrin som ska användas som biobaserad ersättning för syntetiskt skum.
NCC -skum som Lapidot och hans kollegor nyligen har utvecklat är mycket porösa och lätta. Ytterligare förstärkning av skummet möjliggjordes genom infiltration av furanharts, ett hemicellulosabaserat harts framställt av råa grödor, som det som återstår från bearbetning av sockerrör, samt havskrov, majskolvar och risskal.
De nya NCC-förstärkta skummen visar teknisk prestanda som matchar nuvarande avancerade syntetiska skum. Tekniken licensierades nyligen från Yissum, tekniköverföringsföretaget vid hebreiska universitetet, av Melodea Ltd., ett israeliskt-svenskt nystartat företag som syftar till att utveckla det för industriell produktion.
Lapidots utveckling har lett till att han tilldelats ett av Barenholz -priserna som delades ut den 21 juni vid mötet i hebreiska universitets styrelse. Priset är uppkallat efter sin givare, Professor Yehezkel Barenholz från hebreiska universitetet-Hadassah Medical School.
