生物材料 [第 1 部分] – 試驗生物塑料

這是一個自發的項目,我和DIY BIO 的香港人伙伴一起做的。
促使我做這個項目的動機是什麼?
有3個原因:
塑料垃圾問題。我們住在一個每天都會產生大量塑料垃圾的城市。新聞還報導說,這些廢物沒有得到適當的回收利用,這些廢物可能會進入海洋並需要很長時間才能降解。因此,我有一種強烈的感覺,要做一些事情來幫助建立可持續的方式和循環經濟。
DIYBIO 社區項目,結合我們的興趣和特長(您可以在下面的思維導圖中看到我們如何規劃項目)
個人原因:我在大學參加生態學講座時得知海洋中巨大的太平洋垃圾帶(塑料湯)很驚訝,作為創客空間的工作人員,我看到包裝或報廢的激光切割和報廢有很多浪費。每天3D打印材料。這些原因都讓我想設計一個材料循環模型,以減少浪費並開發可持續的新材料。

觀看此視頻,您會為我們丟棄的塑料數量及其對環境產生的巨大影響感到震驚。
嘗試不同的食譜
我們嘗試了幾種食譜(基於澱粉的、基於明膠的、康普茶),而該方法非常通用。所以我想先介紹一下方法。
方法
它是如何工作的? 在加熱過程中,碳水化合物與相鄰的鏈形成交聯,形成基質。如果你想了解更多,你可以閱讀 這個 頁。

食譜
澱粉基
食譜1:
- 50毫升水
- 5毫升醋
- 5克甘油
- 6克小麥粉
食譜2:
- 50毫升水
- 5毫升醋
- 5克甘油
- 7.5g 馬鈴薯澱粉
食譜3:
- 50毫升水
- 5毫升醋
- 5克甘油
- 6克木薯澱粉
食譜4:
- 50毫升水
- 5毫升醋
- 5克甘油
- 7.5g 紅薯澱粉
食譜5:
- 50 毫升甜菜根汁
- 5毫升醋
- 5克甘油
- 7克馬鈴薯澱粉
=== 參考: https://www.wikihow.com/Make-Bioplastic-Easily ===
明膠基
食譜:
- 240 毫升冷水
- 48克明膠(你可以在超市買到果凍粉)
- 12g甘油(你可以從藥房買到)
— === 參考:Clara Davis (2017) Fabtextile === —
康普茶
食譜1:
- 1.5L熱水
- 綠茶葉
- 150毫升醋
- 150克糖
食譜2:
- 750毫升熱水
- 紅茶葉
- 75毫升醋
- 75克糖
食譜3:
- 750毫升熱水
- 綠茶葉
- 75毫升醋
- 75克糖
您可以將生物塑料糊狀物放入模具中,也可以將其倒入培養皿中,均勻塗抹,然後晾乾。在25℃下乾燥通常需要2-3天。在我們的案例中,我們保持蓋子打開並將生物塑料樣品放入 25C 以下的培養箱中培養一周。
圖片製作:
實驗結果
在鍋中加熱時,澱粉基生物塑料非常粘稠。大約需要3天才能乾燥。所得產品是非常有彈性的片。
基於明膠的生物塑料乾燥快,易於澆鑄成大片,最終結果是彈性半透明的彈性片。這些特性使其成為適合激光切割和縫紉的材料。
我們的康普茶實驗失敗了,表面長出了黴菌。也許我們需要用開水和醋對容器和器具進行適當的消毒。另一個原因可能是混合物中沒有足夠的細菌儲備,因為我們沒有放 scoby 作為開胃菜。
性能測試
然後,我們對生物塑料進行了兩項性能測試。
1. 可燃性測試
明膠生物塑料片遇火未著火。
木薯澱粉基生物塑料一旦著火就會在火焰中燃燒。
一般來說,澱粉基生物塑料比明膠基生物塑料更易燃。
2. 激光切割測試
激光切割測試的結果相當不錯。它不需要高功率來切斷它。這是我在激光機參數設置中使用的功率和速度:
- 速度:30mm/s
- 工作功率:50%
- 轉角功率:27%

在進行性能測試後,我們發現基於明膠的生物塑料有很多可能的應用。它可以作為替代有機材料來製作袋子、錢包、食品包裝、刀叉、衣服等。
在第 2 部分中,我將分享我如何將基於明膠的生物塑料片材變成手提袋。
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