研究者は持続可能な3Dプリントにリグニンを使用する経済的なアプローチを採用

研究者は持続可能な3Dプリントにリグニンを使用する経済的なアプローチを採用
この投稿は Scientific Research Bear によって 2022-1-23 13:40 に最後に編集されました。


2022年1月23日、Antarctic Bearは、ミシガン大学(UD)の研究者がバイオマスを新しい3Dプリント材料に変換するための経済的な方法を探求する新しい研究論文を発表したことを知りました。この論文は、紙製品の製造から生じる廃棄物であるリグニンに焦点を当てており、それをバイオベースの3Dプリント樹脂に効率的に変換できることを実証しており、この方法は同様の石油製品と競合できると主張している。
「特定の技術的手段により、リグニンを分解して有用な製品に変換できるだけでなく、コストも石油原料より低く抑えられ、環境への影響も軽減できる。これはこれまで研究されていなかった分野だ」とUDのプロジェクトリーダー、トーマス・エップス氏は語った。△ミシガン大学の研究者らが研究している3Dプリント用バイオ樹脂。画像提供:Paula Pranda
3D プリント用リグニンのリサイクル<br /> リグニンは植物の細胞壁に強度と剛性を与える化学物質であり、捕食者から身を守るために植物によって継続的に生成されます。そのため、リグニンは広く利用可能な資源であり、世界中のパルプ工場や部品工場では毎年約 1 億トンの技術的なリグニン廃棄物が発生しており、多くの大学や研究機関がリグニンの再利用における革新に取り組んでいます。
2020年、フライブルク大学の研究者たちはリグニンとセルロースを組み合わせて、独自の環境に優しい木材3Dプリント材料を開発しました。生合成ポリマーは、軽量構造や工業用途での潜在的な用途があります。 MITの科学者らは、リグニンで強化された壁を持つ独自の研究室栽培木材細胞を開発した。これは、より持続可能な新しい3Dプリント生体材料の基礎となる可能性がある。まだ初期段階ではありますが、将来的にはこの研究は、環境に優しい家具を3Dプリントしたり、深刻化する世界的森林破壊危機と戦うための合成木材を生産したりする手段となる可能性があります。この分野で最も注目すべき開発は、昨年半ばに発売されたデスクトップメタル社の新しいForust木材3Dプリント技術です。このプロセスでは、リグニンやおがくずなどの木材廃棄物の副産物を組み合わせて、バインダー ジェッティング技術と互換性のある持続可能な 3D プリント材料を作成します。


△ フライブルク大学の研究者は、DIW 3Dプリント技術(写真)を使用して、環境に優しい新しい木材ベースの3Dプリント材料をテストしました。
リグニンを改善する経済的な方法
UD 研究は、生産プロセスの経済性の向上に重点を置いている点で、この分野の他の研究とは異なります。リグニンのアップグレードの主な欠点の 1 つは、既存のプロセスの多くが非常に高温で実行される必要があるため、コストがかかり、スケールアップが困難なことです。現在の産業技術には、従来の溶剤、温度、圧力に関連する安全性の問題も伴います。これらの課題に対処するため、UD 研究チームはメタノールをグリセロールに置き換え、通常の大気圧でプロセスを実行できるようにしました。グリセリンは保湿性があるため、液体化粧品、石鹸、シャンプーによく使用される安価な原料ですが、リグニンを他の化学成分に分解するためにも使用でき、そこから3Dプリント樹脂部品など、さまざまなバイオベース製品を生産することができます。メタノールをグリセロールに置き換えると、同じ化学的機能が得られますが、蒸気圧ははるかに低くなるため、閉鎖系が不要になります。これにより、研究者はプロセスの反応と分離のステップを同時に完了できるようになり、より費用対効果の高いシステムが実現します。
研究者らによると、大気圧での操作はより安全であるだけでなく、小バッチから連続操作へと手法を拡大する直接的な道筋を提供し、それによりより多くの材料をより安価に、より速く、より少ない労力で生産できるようになるという。
△市販のSLAプリンターでバイオ樹脂3Dプリント「UD」を活用
南極熊はこれまでにも、3Dプリントを環境保護に応用し、より経済的な複製方法を実現することに専念した多くの研究を報告してきた。例えば、ストラタシスはヒマシ油由来のPA11を使用して環境に優しい生産と製造を実現し、東京オリンピックは廃プラスチックを使用して表彰台を印刷し、科学者は建設廃棄物を環境に優しい3Dプリント材料にリサイクルするなどである。△東京オリンピックは廃プラスチックを使用して表彰台を印刷





環境に優しい樹脂、経済的な生産、リグニン

<<:  高さ1メートル以上の金属パーツもプリント可能! Eplus 3D、新型大型3DプリンターEP-M450Hを発売

>>:  Seurat、金属ドット3Dプリント技術の進歩に向け2100万ドルを調達

推薦する

3Dプリンティング産業チェーンの全体像と主要地域の分析

出典: Qianzhan.com 3D プリント産業チェーンは、主に上流の原材料と基本アクセサリ、中...

アレボ、3Dプリントカーボンファイバー製ワンピース自転車フレームとリムを発売

出典: アレボアレボ(米国カリフォルニア州ミルピタス)は8月27日、来週ドイツのフリードリヒスハーフ...

デロイトの2019年TMT業界予測:3Dプリンティングは誇大宣伝を終えて着実な成長を達成、収益は27億ドルに達する

技術の進歩に伴い、3D プリンティング業界はゆっくりとした発展の時期を経験し、最終的に安定した 2 ...

バイオファブリケーション: 3D バイオプリンティングと血管新生戦略の相乗効果

出典: EngineeringForLife 3 次元 (3D) バイオプリンティングは、バイオファ...

3D SystemsとSWANYが協力し、日本における大型ペレット押し出し3Dプリントの導入を推進

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-6-20 11:57 に最後に編集されまし...

eSUNが米国で開催されたCES 2018テクノロジー展示会をレポートします!

2018年1月9日(米国時間)、米国ラスベガスにて2018 CESイベントが盛大に開幕しました。 ...

ドバイで2番目の3Dプリント建物が完成。高さ9.5メートル、面積640平方メートル。

はじめに: 中東の金融大国の一つであるドバイは、特に地元のインフラへの技術の応用において、長年にわた...

Mango3DがLycheeに社名を変更し、オンライン3DプリントモデルライブラリLychee Libraryを立ち上げ

この投稿は Bingdunxiong によって 2024-10-15 11:10 に最後に編集されま...

新たな良質の戦闘力を生み出せ! 2024年中国航空ショーでの3Dプリント:Polylite、Beifeng、AVIC Mateなど

南極のクマの紹介: 3D プリント技術は、新しいタイプの生産性として、我が国が新しいタイプの戦闘能力...

3Dプリンティングの週刊ニュースまとめ

この投稿は Little Raccoon によって 2016-10-16 14:51 に最後に編集さ...

ZSFab(スマートプラスチックヘルス)は、米国で3Dプリントチタン腰椎椎間板システムの初の臨床応用を完了しました。

2024年7月、アンタークティックベアは、デジタル構造材料と3Dプリント整形外科機器の専門家である...

ポストパンデミック時代、ファルスーン社のリモートアフターサービスが日本の顧客のスムーズなシステム導入を支援

出典: ファースーンハイテックポスト疫病時代において、全国各地のリスクレベル、症例、濃厚接触者数に注...

香港の中国復帰20周年を記念して、「街に輝く魅力的なビクトリアハーバー」3Dプリントデザインコンテストが開催されました。

あっという間に、今年は香港が祖国に返還されて20周年を迎えます。改革開放以来、香港は祖国と手を携えて...

高粘度金属スラリー3Dプリント技術、マントル焼結収縮は10%未満

はじめに: 金属 3D プリントの分野では、SLM、SLS、EBM などの粉末ベースの成形プロセスは...

AP&C、オーストラリアのティトミック社と高品質チタン粉末供給の協力協定を締結

2019年9月4日、Antarctic Bearは海外メディアから、TitomicとGE Addi...