咖啡渣變身吸音神器!臺科大研發新材料 成本低、還除臭
材料科學與工程系教授陳建光帶領研究團隊投入「廢棄咖啡渣環保隔音建材」研究,開發兼具隔音、除臭與環保特性的創新材料。(臺科大提供/林縉明臺北傳真)
國立臺灣科技大學材料科學與工程系教授陳建光帶領研究團隊投入「廢棄咖啡渣環保隔音建材」研究,藉由添加表面改質劑,不僅提升材料熱壓後的結構穩定性,也可強化熱穩定性,開發兼具隔音、除臭與環保特性的創新材料,展現廢棄物升級再利用的潛力。
咖啡是全球僅次於石油的第二大交易商品,每年產生的咖啡渣高達763萬公噸,目前多數咖啡渣作爲堆肥處理,對全球環境造成負擔,因此近年來有越來越多團隊投入咖啡渣再利用的研究。咖啡渣還具備除臭、吸溼、防蟲等附加功能,成爲多功能綠建材或傢俱的潛力原料。
陳建光指出,咖啡渣具有天然多孔結構,在聲波傳入後,會在孔隙間多次反射與散射,達到吸音降噪效果,這種吸音原理與傳統的吸音棉或泡棉類似,但在原料上更加環保永續。相較傳統隔音建材如玻璃棉、聚酯纖維棉,咖啡渣建材原料成本低,擁有高環保性與良好的吸音效能,吸音系數可達0.6至0.8,在中高頻段表現尤佳。經過兩年的研究,團隊透過改質及熱壓的方式,成功將有機廢棄物轉化爲綠色隔音建材,甚至已具備延伸應用至傢俱製造的可能性。
坊間咖啡渣建材多采用大量黏着劑來進行接合提升機械強度,但容易導致咖啡渣表面微孔阻塞,不僅大幅降低隔音效果,未來也因混入黏合劑而難以分解,失去環保優勢。爲解決這項問題,研究團隊開發出無需添加工業黏合劑的製程,透過材料預處理與咖啡渣表面改質,僅以單一步驟的熱壓成型,即可製作出具吸音效果的咖啡渣隔音板,且已經達到與商業化量產機臺對接的條件。
團隊成員、材料系大三學生汪鎧勳說,藉由添加表面改質劑,不僅提升材料熱壓後的結構穩定性,也可強化熱穩定性,使咖啡渣綠建材在實際應用中更加安全可靠。
談到未來應用前景,陳建光表示,咖啡渣環保隔音材料可廣泛應用於住宅、辦公空間、錄音室、電影院、甚至車輛等有隔音需求場域。例如公寓牆體或地板隔音層、天花板吸音板、開放式辦公室的隔間屏風等,皆可使用咖啡渣製成的吸音建材,協助建築達到綠色減碳的標準