نوآوری مواد بریستل: پلیمرهای مبتنی بر جلبک که پایداری و عملکرد را در رشته های برس تعریف می کند

در صنعت آرایشی و بهداشتی و مراقبت شخصی، تقاضا برای مواد پایدار هرگز به این فوریت نبوده است. موهای برس سنتی که اغلب از پلاستیک های نفتی مانند نایلون یا پلی استر ساخته می شوند، به آلودگی میکروپلاستیک و آسیب طولانی مدت محیطی کمک می کنند. پلیمرهای مبتنی بر جلبک را وارد کنید - یک نوآوری پیشگامانه که سازگاری با محیط زیست را با قابلیت اطمینان مکانیکی ادغام می کند و نویدبخش تغییر شکل آینده تولید موهای زائد است.

لبه زیست محیطی پلیمرهای مبتنی بر جلبک

جلبک ها، گروه متنوعی از موجودات فتوسنتزی کننده، جایگزین قانع کننده ای برای مواد مشتق شده از سوخت های فسیلی هستند. برخلاف پلاستیک های سنتی، کشت جلبک به حداقل منابع نیاز دارد: در آب شور، آب شور، یا حتی فاضلاب رشد می کند و رقابت با محصولات غذایی برای زمین های زراعی را از بین می برد. علاوه بر این، جلبک ها به طور فعال دی اکسید کربن را در طول رشد جدا می کنند و آن را به یک ماده اولیه کربن منفی تبدیل می کنند. یک مطالعه در سال 2023 توسط موسسه تحقیقات مواد پایدار نشان داد که تولید پلیمرهای مبتنی بر جلبک، انتشار کربن را تا 45 درصد در مقایسه با تولید نایلون-6، که یک عنصر اصلی در تولید موهای معمولی است، کاهش می‌دهد.

فراتر از تولید، تأثیر پایان عمر به همان اندازه قابل توجه است. بیشتر موهای پایه نفتی برای قرن ها در محل های دفن زباله باقی می مانند یا به میکروپلاستیک ها تجزیه می شوند و اکوسیستم ها را آلوده می کنند. با این حال، طبق آزمایشات موسسه پلاستیک های زیست تخریب پذیر، پلیمرهای مبتنی بر جلبک ذاتاً تحت شرایط هوازی زیست تخریب پذیر هستند و در عرض 12 تا 24 ماه به ترکیبات بی ضرری مانند آب و CO2 تجزیه می شوند. این یک نقطه دردناک برای برندهایی است که هدفشان رعایت مقررات سختگیرانه اتحادیه اروپا و ایالات متحده در مورد کاهش میکروپلاستیک است.

ویژگی های مکانیکی: پل زدن پایداری و عملکرد

پایداری به تنهایی کافی نیست - موهای مبتنی بر جلبک باید با عملکرد مکانیکی مواد سنتی مطابقت داشته باشد یا از آن فراتر رود تا در صنعت مورد پذیرش قرار گیرد. پیشرفت های اخیر نتایج امیدوار کننده ای به همراه داشته است. در آزمایش‌های استحکام کششی، پلیمرهای مبتنی بر جلبک محدوده 30 تا 45 مگاپاسکال را نشان می‌دهند که قابل مقایسه با پلی‌اتیلن با چگالی کم (LDPE) و مناسب برای کاربردهای نرم تا متوسط ​​مانند برس‌های پودری است. برای برس های متراکم تر (به عنوان مثال، فونداسیون یا کانسیلر)، ترکیب پلیمرهای جلبک با الیاف طبیعی مانند سلولز بامبو، استحکام کششی را به 55 تا 60 مگاپاسکال افزایش داده است که با نایلون 6 استاندارد (60 تا 70 مگاپاسکال) رقابت می کند.

انعطاف پذیری و انعطاف پذیری به همان اندازه مهم هستند. رشته‌های مبتنی بر جلبک دارای مدول خمشی 1.2-1.8 گیگا پاسکال هستند، و تضمین می‌کند که در طول استفاده مکرر بدون تغییر شکل دائمی شکل خود را حفظ می‌کنند - یک ویژگی کلیدی برای برس‌های آرایشی که نیاز به کاربرد مداوم دارند. چرخه، بهتر از برخی از جایگزین های مبتنی بر گیاه مانند PLA (70٪ حفظ).

چالش ها و مسیر رو به جلو

علیرغم پتانسیل آن، تولید موهای پلیمری مبتنی بر جلبک با موانعی مواجه است. کشت پوسته پوسته برای پاسخگویی به تقاضای صنعتی پرهزینه است، زیرا جلبک ها به کنترل دقیق نور، دما و سطوح مواد مغذی نیاز دارند. علاوه بر این، حساسیت به رطوبت - پلیمرهای جلبکی 5 تا 8 درصد بیشتر از نایلون آب جذب می‌کنند - می‌تواند بر دوام موها در محیط‌های مرطوب تأثیر بگذارد. با این حال، تحقیق و توسعه در حال انجام به این مسائل می‌پردازد: پوشش رشته‌های جلبک با یک لایه موم نازک، جذب آب را تا 60 درصد کاهش می‌دهد، در حالی که پیشرفت‌های بیوراکتور هزینه‌های تولید را 30 درصد در دو سال گذشته کاهش داده است.

پایان

پلیمرهای مبتنی بر جلبک نشان دهنده یک تغییر پارادایم در نوآوری مواد مو است. با ترکیب اثرات زیست محیطی کم با خواص مکانیکی رقابتی، آنها مسیری مناسب برای برندها ارائه می دهند تا با اهداف پایداری بدون به خطر انداختن عملکرد هماهنگ شوند. با رشد فناوری و مقیاس تولید، می‌توان انتظار داشت که موهای مبتنی بر جلبک به یک انتخاب اصلی تبدیل شوند و صنعت لوازم آرایشی را به سمت آینده‌ای سبزتر و مسئولانه‌تر سوق دهند.