新回收工藝有望大量減少塑料廢料

2020-11-24 光明網

多層塑料材料在食品和醫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，但常規方法很難回收這些多層塑料材料。據最新一期《科學進展》報導，美國科學家開創了一種使用溶劑回收多層塑料中聚合物的新方法，該技術有望大幅減少塑料廢料對地球環境的汙染。

全球每年生產約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％是製造過程本身產生的廢物，由於無法分離聚合物，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計算為指導的溶劑洗滌，美國威斯康星大學麥迪遜分校化學與生物工程學教授喬治·胡博領導的團隊使用「溶劑定向回收和沉澱（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特性上類似於用於製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製造新的塑料材料，以證明該工藝將有助提高回收效益。特別是，它可以使多層塑料製造商回收在生產和包裝過程中產生的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。隨著多層塑料的複雜性增加，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量。

研究的最終目標是開發一種計算系統，使研究人員能夠找到溶劑組合以循環利用各種多層塑料。研究團隊還希望了解所用溶劑對環境的影響，並建立綠色溶劑資料庫，使其能更好地平衡各種溶劑系統的功效、成本和環境影響。

（記者馮衛東）

來源： 科技日報

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