Producerar bioplast – designprojekt med alger, majsstärkelse och andra naturliga ämnen

Kan biologiskt nedbrytbar plast tillverkad av naturliga ämnen som alger ersätta fossila polymerer? Det finns ett antal designers som redan experimenterar med bioplast. Dessa består av majsstärkelse eller krabba och blir därmed bioplast. I det här inlägget har vi sammanställt några inspirerande designprojekt i detta avseende, där designers skapar sina verk med hjälp av bioplast. Termen ”bioplast” står för en plast som helt eller delvis är baserad på organisk biomassa och inte på petroleum. När människor gör bioplast är de flesta biologiskt nedbrytbara, vilket i teorin är en av deras största fördelar. Det är dock lätt att förväxla några av de vanliga termerna. Även om dessa låter lika, är biodefinitionen i förhållande till bioplast inte utbytbar.

För vilka applikationer kan bioplast tillverkas??

Visste du att bioplast har funnits i minst 100 år? Majsolja och sojaolja har båda använts för att tillverka bildelar till vissa Ford -modeller. Under de senaste åren har bioplast använts i en mängd olika konsumentprodukter, såsom matbehållare, matkassar, biologiskt nedbrytbara redskap och livsmedelsförpackningar. Dessa kallas råvaruplast och de kan också användas för tekniska tillämpningar som elektriska och elektroniska höljen. Kort sagt, bioplast har hittat in i nästan alla branscher: fordon, elektronik, mat- och dryckesförpackningar, jordbruk, textilier, sjukvård etc..

Att producera bioplast – fördelar

I allmänhet är de största fördelarna med en växande bioplastindustri lägre energibehov och ett mindre förorenat ekosystem. Problemet med överfyllda deponier och flytande sopöar behandlas teoretiskt genom den ökade användningen av bioplast. Men inte all bioplast bryts ned på en rimlig tid. Det är helt realistiskt att vissa biobaserade plaster kommer att förbli intakta i årtionden, särskilt om de inte kastas på rätt sätt.

nackdel

Det kan vara mycket svårt för konsumenterna att skilja vilka bioplaster som är biologiskt nedbrytbara eller komposterbara och vilka konventionella plaster de kan använda som annars är återvinningsbara. Av denna anledning kasseras många bioplaster inte på rätt sätt. Vissa samhällen har inte ens möjlighet att sortera, kompostera eller återvinna bioplast.

Av denna anledning hamnar allt på en deponi ändå. Till exempel ser en kopp av polymjölksyra (PLA -plast) ut som konventionell polymer. Dessutom känns den här som en konsument som slänger den i papperskorgen istället för att kompostera den.

Tillverkning av biopolymerer med 3D -utskrift

De nederländska formgivarna Erik Klarenbeek och Maartje Dros försöker skapa ett nätverk av biopolymer 3D -skrivare som heter “3D Bakery. Det innebär att människor kan göra och skriva ut sina egna miljövänliga produkter som bioplast. De inrättade en egen anläggning på Atelier Luma i Arles för att demonstrera konceptet.

Kallas “AlgaeLab” och erbjuder möjlighet att odla, skörda och torka alger så att deras stärkelse kan användas som råmaterial för bioplast. De har också skapat annonser på olika platser, till exempel Boijmans Van Beuningen Museum i Rotterdam, samt 3D -tryckta föremål med alger.

Designerna tror att deras projekt ger en lösning på den enorma förbrukningen av icke-förnybara fossila bränslen som släpper ut koldioxid (CO2) i atmosfären när de blir material som plast. Forskare tillskriver ökande koldioxidutsläpp till den globala uppvärmningen. Som en växtart absorberar alger koldioxid under fotosyntesprocessen, som de använder för att generera energi. Planerarna förespråkar därför tillväxt av alger, som används som produktionsmaterial för att minska de globala koldioxidnivåerna och förhindra klimatförändringar.

Förpackningar och keramik tillverkade av alger

Austeja Platukyte har utvecklat ett biologiskt nedbrytbart material tillverkat av alger som kan ersätta konventionella oljebaserade plastförpackningar. Kandidaten presenterade projektet “That’s It” i sin examensvisning på Vilnius Academy of Arts. Den består av endast två komponenter: agar av alger och ett kalciumkarbonat som förstärks av emulgeringsmedel (vax).

Designern har bevisat att det lätta, vattentäta materialet sönderfaller om du släpper ner det i marken och övervakar det regelbundet. Hon har designat en rad förpackningar som kan ersätta icke-biologiskt nedbrytbara former. Materialet är tillräckligt starkt för att skydda produkter, men är fortfarande lätt och vattentätt. Efter användningen kan den komposteras eller användas som gödningsmedel för att behålla markfuktigheten.

Förpackningen kan också slängas eftersom den naturligt försämras och skapar nya lager av krita. För att bevisa materialets biologiska nedbrytbarhet begravde designern förpackningar i början av året och övervakade regelbundet dess gradvisa sönderdelning.

Tillverka möbler med bioplast

Tyget till möbelkollektionen “Sea Me” av Nienke Hoogvliet består av alggarn. Materialet har liknande egenskaper som viskos, men innehåller massa från tång. Konstruktörerna använder sedan överblivna alger från produktionsprocessen så att de också kan göra annan bioplast. Så här skapades små skålar av detta slag. Teamet är övertygat om att vi i framtiden alla skulle kunna bo i hus som är helt byggda och möblerade med alger.

I “Sea Me” -kollektionen finns ett säte av tyg som är handvävt med alger och färgat eller raffinerat. Hoogvliet använde också tång för att färga tyget, där de olika arterna producerade olika färger i enlighet därmed. Samlingen innehåller också ett sidobord med en träskiva som är färdig med färg från urinblåsan, en annan vanlig tång i Nederländerna.

En enkel, böjd ram i en mjuk grågrön gjord av rörformat stål stöder stolen och bordet. Hoogvliet använde de återstående materialen från möbeltillverkning för att skapa ett par bioplastbrickor av 100% alger. Han experimenterade först med alger i en matta som innehöll tång genom att linda det runt ett fisknät och knyta det.

Majsstärkelsersättning med en bioplast sula

Sulan på Reeboks Cotton + Corn sneakers är gjord av majs, innersulan av ricinolja. Med en bomullsöverdel är skon 75 procent biobaserad, men fungerar som alla andra liknande sneakers. Sulan är tillverkad av propandiolmaterial, som också används som ett biobaserat motorkylmedel och som ett glykolelement vid tillverkning av hartser för sko- och bilindustrin.

Sportklädtillverkaren har presenterat den första produkten av sitt hållbarhetsinitiativ med detta par bioplastiska sportskor. Reebok lanserade programmet för att minska modeindustrins påverkan på miljön och började med att leta efter ett alternativ till de petroleumbaserade gummi- och skumsulorna. Sneakersna är tillverkade av 75 procent biobaserat material, certifierat av US Department of Agriculture.

Botaniska figurer gjorda av bioplast baserad på sockerrör

Lego använde en polyetenplast tillverkad av etanol från sockerrör från hållbart håll för träd, löv och annan vegetation i sitt sortiment. Den danska leksakstillverkaren siktar på att tillverka alla legoklossar med bioplast år 2030. Förutom att fokusera på detta har Lego investerat i vindkraft för att kompensera energin som behövs för att tillverka plastdelarna.

Medan de växtformade delarna endast utgör en liten andel av produktionen, är företagets yttersta mål att göra alla tegelstenar med bioplast år 2030. Den första uppsättningen sockerrörselement kommer att visas på hyllorna 2018. Enligt Lego är de nya växtbaserade elementen tekniskt identiska med de som är gjorda av konventionell plast.

Gruppen har också introducerat hållbara massaskålar för adventskalendrarna. Andra steg som Lego tar för att minska sitt koldioxidavtryck är att investera i vindenergi för att säkerställa att energin som används för att tillverka Lego -klossarna kompenseras av produktionen av förnybar energi.

Skaldjur bioplast

Skalet av kräftdjur innehåller kitin, som Jeongwon Ji kombinerat med vatten och glycerin på experimentell basis för att göra en bioplast. Projektet, känt som Crustic, kom från en ökning av invasiva kinesiska ullkrabbor i brittiska vatten. Designern använde varelserna som skadedjur som en användbar resurs och använde dem för att skapa plasthus för små elektroniska föremål, till exempel väckarklockor.

Jeongwon Ji, examen från Royal College of Art, gjorde sin egen bioplast av krabba skal. Hon ville utveckla ett mer känsligt fodral för elektroniska produkter och extraherade glukos från cancer. Som ett resultat skapade hon sitt eget plastmaterial från försök och fel i laboratoriet. Den vattenbaserade blandningen tar mycket längre tid än traditionell plast, men ingredienserna är helt giftfria, förklarade hon.

“Även om produktionstiden är längre, kan denna giftfria process förbättra livslängden för dem som tillverkar vår elektronik.” Även om alla mönster är gjorda i exakta geometriska träformer, blir materialet grovt och vrider sig när det härdar, vilket resulterar i taktilt och organiskt former. “Jag ville utmana arketyperna för elektroniska produkter genom att använda taktila ytor och göra former som ser ut att vara gjorda av något annat, något naturligt”, sa hon.

FORMcard – konstkort av Peter Marigold

Den Londonbaserade designern Peter Marigold skapade ett giftfritt men färgglatt kort av bioplast på storleken som ett vanligt kreditkort. Detta mjuknar i vattnet och kan användas för att designa hängen, för att reparera plastföremål och barnsäkra bordskanter. I likhet med det formbara Sugru-limet i gummi var Marigolds kort tillverkat av en majsstärkelsebaserad bioplast och innehöll färgpigment istället för de universella pigment som vanligtvis används i plast.

Det stärkelsebaserade materialet fäster vid annan plast när det är varmt och kan därför användas för att hålla trasiga plastleksaker eller andra föremål på plats. Det återanvändbara FORM -kortet är utformat så att det kan bäras i en plånbok. Det betyder att den alltid är tillgänglig för nödreparationer. “Uppfinningen är tillräckligt kraftfull för att göra en enkel skiftnyckel i en nödsituation”, säger Marigold, som har experimenterat med termoplast i två år.

ITKE: s ArboSkin -paviljong

Studenter och professorer från ITKE vid universitetet i Stuttgart, en forskningsenhet som regelbundet bygger banbrytande paviljonger, konstruerade denna spetsiga, kurviga paviljong för att visa egenskaperna hos en bioplast utvecklad för byggindustrin. Arboblend är namnet på materialet från det tyska företaget Tecnaro. Den kombinerar biopolymerer som lignin, en biprodukt från trämassaprocessen, för att producera värmeformbara filmer från bioplast. Plattorna värms upp för att formas till de fasetterade formerna. Plastavfall kan granuleras för återanvändning.

Den dubbelböjda huden formas genom att förena pyramiderna med stödringar och balkar som hjälper till att skapa bärande väggar. Med CNC -fräsen togs delar av vissa moduler bort, vilket skapade öppningar i fasaden. Avfallsmaterialet från denna process kan granuleras igen och matas tillbaka till produktionsprocessen, medan plastarken kan komposteras i slutet av sin livstid.