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“粪便”的壮举将牛粪变成了世界上最常用的材料之一

宇宙知识 2025-05-01 7987

摘要:已经开发了一种新的技术,可以从牛粪中提取微小的纤维素链,并将其变成制造级纤维素,目前已开发出从手术面具到食品包装的所有物品。...

UCL和爱丁堡纳皮尔大学的研究人员开发了一种从牛粪中提取微小纤维素链的新技术,并将其变成制造级纤维素,目前用于制造从手术面具到食品包装的所有物品。

“粪便”的壮举将牛粪变成了世界上最常用的材料之一

该研究发表在清洁工杂志,使用乳制品农业工业(Cow Dung)作为原材料,描述了新的“加压旋转”创新及其更便宜,更干净地创造纤维素材料的潜力。

进步是制造级纤维素首次从动物废物中得出,这是循环经济的一个典型例子,该纤维素旨在通过在可能的情况下重复使用和重新利用资源来最大程度地减少废物和污染。

研究人员说,实施这项技术将是制造商,奶农和环境的双赢局面。

纤维素是世界上最常用的制造材料之一。它自然发现在植物的细胞壁上,最初是用于在199年中期创建合成材料Th世纪,包括摄影胶片中使用的原始材料,赛赛。

如今,可以在从保鲜膜到手术面具,纸产品,纺织品,食品和药品的所有内容中找到。尽管可以有机地提取它,但通常也通常使用有毒化学物质生产。

加压旋转(或加压旋转)是一种制造技术,它同时使用压力和旋转力来旋转纤维,珠子,丝带,网眼和膜上的软物质射流。多元屡获殊荣的技术是由Mohan Edirisinghe教授领导的UCL机械工程团队于2013年发明的。

该研究的高级作者Edirisinghe教授说:“我们最初的问题是,是否有可能提取牛粪中存在的纤维素的微小碎片,这些纤维素含量是从动物所食用的植物中留下的,并将其塑造成制造级纤维素材料。

“使用轻度的化学反应和均匀化,从粪便中提取碎片相对简单,然后我们将其变成液体溶液。但是,当我们尝试使用加压旋转技术将碎片转化为纤维时,它无效。

“通过反复试验的过程,我们发现,使用含有表面喷嘴的水平而不是垂直容器,并将液体射流注入静止或流动的水中会导致纤维素纤维形成。然后,我们能够改变液体的一致性来创建其他形式的其他形式,例如网状,膜和胶片和丝带,每种制造工具都不同。

“我们仍然不太确定为什么该过程有效,但重要的是它确实如此。使用现有的加压旋转技术(在UCL机械工程车间设计和建造的船只)也很容易扩展。”

这项称为水平喷嘴压力旋转的新技术是一种节能过程,不需要其他纤维生产技术(例如电纺丝)的高压。

团队说,将现有的加压纺纱机适应新过程应该相对简单。更大的挑战可能是采购和运输原材料,牛粪的物流,但这样做的环境和商业益处将是显着的。

UCL机械工程研究的第一作者Yanqi Dai女士说:“诸如牛粪等奶牛场废物是对环境和人类的威胁,尤其是通过水道污染,当温室气体分解时将温室气体释放到大气中,以及病原体的传播。通常,这也是农民的责任,可以分配适当的农民。

“通过将这种有问题的废物产品充分利用并可能创造出新的收入来源,水平喷嘴压力旋转可能会巨大的推动全球乳业农业行业的巨大推动。”

研究团队目前正在寻求与奶农合作的机会,以利用技术并进行扩展。

动物废物在全球范围内是一个日益严重的问题。 2019年的研究估计,在2003年至2030年之间,动物废物的数量将增加40%,达到至少50亿吨,许多农场产生的肥料比合法用作肥料的肥料还要多。这种浪费通常会进入水中,在水中可能会对生态系统产生毁灭性的影响,甚至导致人类疾病。

英国研究与创新(UKRI)授予的赠款使UCL的核心加压旋转研究成为可能。

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