大豆皮可用于制造3D打印天然纖維材料
路易斯維爾大學(UofL)美國康涅狄格州可再生能源中心公布一項新研究,可將大豆皮加工成3D打印材料。該工藝還可以生產二級增值產品——木糖,一種天然的糖尿病友好型糖。
研究人員說:“農業和農業加工是美國經濟發展和就業的關鍵。” 木糖分離和大豆皮纖維用于天然纖維復合材料是解決農業經濟、營養問題和可再生資源對材料的需求的有效機會。
美國每年通過大豆加工,會產生800萬噸大豆殼,UofL希望在其試點項目中利用這些大豆殼。先,UofL研究人員著手研究開發并獲得Bio Products許可的工藝,以從大豆殼中生產木糖。剩余的殘余纖維(占起始生物量的約80%)在木糖提取后具有改良的纖維結構,可用作各種3D打印應用程序中復合材料中的天然纖維。
尤其是,這些天然纖維復合材料,在當前依賴石油基玻璃纖維和碳纖維復合材料的行業中,具有廣泛潛在用途。例如汽車、土木工程、軍事和航空航天領域。當前,利用大豆殼生產這些纖維的要挑戰在于以商業規模創造有效、經濟和可實現的技術。
研究人員一直致力于開發出一種穩定高效的方法,將大豆生物質加工成輕質的天然纖維復合材料,從而有效滿足這些行業的需求。
UofL研究成果的試驗開發階段,包括使用大豆殼聚合物復合絲進行3D打印,木糖分離以及聚合物復合原料生產的申請。在試點階段,研究團隊將嘗試優化流程,以使其在商業上具有更強的可行性。這將涉及實現木糖和復合長絲樣品的大量生產,以提供給食品和3D打印行業的商業合作伙伴進行評估。
3D打印領域的研究人員越來越多地將廢物用于增材制造工藝和應用,特別是利用食品和其他生物材料的廢物。報告表明,尤其是食品、飲料、制造業和化學工業,都具有巨大的潛力來減少浪費并創造新的收入來源。
由AITIIP在BARBARA項目中完成的面板原型。使用的材料(從左到右):檸檬色素,檸檬香精,杏仁殼,石榴色素。
BARBARA項目近結束了為期四年的研究,將食物垃圾轉化為適合汽車和建筑行業的3D打印材料。從廢玉米、石榴、檸檬色素和杏仁殼中提取了八種新的生物基材料。在其他地方,餐廚垃圾已被重新用于增材制造工藝,包括用咖啡粉和橙皮衍生的生物塑料代替石油基PET ,并將餐廚垃圾轉化為可生物降解的PHA。










































