汽车座椅和床垫中使用的泡沫难以回收

我们的新研究表明，一种新的基于植物的聚氨酯泡沫替代品消除了这种材料的健康风险，这种材料常见于隔热材料、汽车座椅和其他类型的缓冲垫，而且更环保。

聚氨酯泡沫无处不在，任何需要轻质材料作为缓冲或结构支撑的地方。但它们通常是使用疑似致癌物质的化学物质制成的。

聚氨酯通常是在石化工业生产的两种化学品(多元醇和异氰酸酯)之间发生非常快速的反应而产生的。尽管为寻找聚氨酯泡沫中多元醇成分的替代品进行了大量工作，但异氰酸酯成分大部分仍然存在，尽管它对人类健康有影响。生物基泡沫可以避免这种成分。

我们使用木质素(造纸工业的副产品)和植物油基固化剂制造了一种耐用的生物基泡沫，该固化剂为最终材料带来了柔韧性和韧性。

创新的核心是创造一种“凝胶”系统的能力，这既是因为材料彼此相容，又是因为它们在物理上可以快速形成凝胶，因此添加发泡剂可以创造出轻盈的结构与聚氨酯泡沫相关的结构。

木质素是一种难以转化为可用化学品的材料，因为它具有复杂和异质的结构。我们使用这种结构创建了一个键网络，使我们认为是世界上第一个基于木质素的非异氰酸酯泡沫成为可能。

泡沫也可以回收利用，因为它具有可以在形成后解开化学网络的键。然后可以提取用于生产泡沫的主要成分并再次使用。

为什么重要

聚氨酯泡沫是世界上产量第六大的塑料，但也是回收率最低的材料之一。它们还专为耐用性而设计，这意味着它们将在环境中保留数代。

它们加剧了世界海洋、陆地和空气的塑料废物问题，并导致人类健康问题。如今，几乎在陆地生态系统中的每一种生物中都可以找到塑料。由于大多数塑料都是由石油产品制成的，因此它们与化石燃料的开采有关，这会导致气候变化。

我们泡沫的完全生物基来源解决了碳中和问题，化学回收能力确保废塑料具有附加价值，因此不太可能被丢弃。确保废物有价值是循环制造方法的一个标志——为事物赋予货币价值往往会减少丢弃的数量。

我们希望这些泡沫的性质能激励其他人在设计塑料时考虑到整个生命周期。正如塑料需要根据其初始应用的特性进行设计一样，它们的设计也需要避免 90% 的塑料废物的最终目的地：垃圾填埋场和环境。

下一步是什么

我们的初始版本的生物基泡沫生产出一种刚性材料，适用于建筑用泡沫芯板或冰箱隔热材料。我们还创造了一种轻巧灵活的版本，可用于缓冲和包装应用。这些材料的初步测试显示在潮湿条件下具有良好的耐用性，增加了它们获得商业采用的机会。

聚氨酯泡沫因其用途广泛而被广泛使用。我们最初发现的配方正在被转化为创建一个前体库，这些前体可以混合以在每个应用程序中产生所需的特性，如强度和耐洗性。

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