新回收工藝有望大量減少塑料廢料 相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期《科學(xué)進展》
多層塑料材料在食品和醫(yī)療用品包裝中無處不在,這是因為多層聚合物可賦予塑料薄膜特殊的性能,如耐熱性或水分控制等,但常規(guī)方法很難回收這些多層塑料材料。據(jù)最新一期《科學(xué)進展》報道,美國科學(xué)家開創(chuàng)了一種使用溶劑回收多層塑料中聚合物的新方法,該技術(shù)有望大幅減少塑料廢料對地球環(huán)境的污染。
全球每年生產(chǎn)約1億噸多層熱塑性塑料,每種熱塑性塑料由多達12層不同的聚合物組成。其中總量的40%是制造過程本身產(chǎn)生的廢物,由于無法分離聚合物,幾乎所有熱塑性塑料最終都被送到填埋場或焚化爐中。
通過使用一系列以聚合物溶解性熱力學(xué)計算為指導(dǎo)的溶劑洗滌,美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校化學(xué)與生物工程學(xué)教授喬治·胡博領(lǐng)導(dǎo)的團隊使用“溶劑定向回收和沉淀(STRAP)”工藝,對一種普通商用塑料中的聚合物進行了分離,分離出的聚合物在化學(xué)特性上類似于用于制造原始塑料薄膜的那些材料,如聚乙烯、乙烯—乙烯醇和聚乙烯二甲酸酯等。
該團隊目前正在使用回收的聚合物來制造新的塑料材料,以證明該工藝將有助提高回收效益。特別是,它可以使多層塑料制造商回收在生產(chǎn)和包裝過程中產(chǎn)生的40%的塑料廢料。
研究團隊還準備對其他多層塑料展開試驗,以擴展STRAP工藝的使用。隨著多層塑料的復(fù)雜性增加,確定可溶解每種聚合物溶劑的難度也增加。研究人員已著手開發(fā)一種新的計算模型,以計算出目標聚合物在不同溫度下在溶劑混合物中的溶解度,從而縮小可溶解聚合物的潛在溶劑的數(shù)量。
研究的最終目標是開發(fā)一種計算系統(tǒng),使研究人員能夠找到溶劑組合以循環(huán)利用各種多層塑料。研究團隊還希望了解所用溶劑對環(huán)境的影響,并建立綠色溶劑數(shù)據(jù)庫,使其能更好地平衡各種溶劑系統(tǒng)的功效、成本和環(huán)境影響。
(記者馮衛(wèi)東)
責(zé)任編輯:孫知兵
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