芬蘭VTT研究所最新FDCA技術:以柑橘皮為原料,可用於植物基和可回收塑料瓶

2021-02-20 新材料研習社

據報導,芬蘭VTT研究所開發的新技術可以使用含果膠的農業廢料(例如柑桔皮和甜菜漿)作為生物基PEF塑料的原料,從而代替化石基PET。

現有眾多塑料製品,包括紡織品、電子產品、飲料容器和個人護理用品的包裝,均以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)為材料,全球每年消耗量約5000萬噸。

這種材料的原料是對苯二甲酸和乙二醇,兩者都是石油和天然氣的衍生物。從化石基的生物塑料到可再生的生物塑料的轉變就需要新的有效方法。如果棄用(石油等)不可再生能源,塑料工業就可以大大的減少「碳足跡」當用PEF聚合物代替PET的塑料原料時,塑料瓶的碳足跡可以降低50%,PEF擁有更好的物理化學性能,這也為食品提供了更好的保質期。

VTT的實踐教授Holger Pöhler解釋道:「在不久的將來,您可能會在用橙皮製成的瓶子中購買橙汁。VTT的新技術提供了一種循環途徑,將食物垃圾用於高性能食品包裝材料,同時減少溫室氣體排放」。

目前,VTT已為該技術申請了專利,該研究已於12月7日發表在科學期刊《綠色化學》上:一種平臺化學品的獨特途徑:醛酸作為呋喃二甲酸酯合成的穩定中間體。

那麼,PEF是什麼材料?

PEF全稱是polyethylene furanoate (PEF),嚴格說英文全稱是Polyethylene 2,5-furandicarboxylate,中文全稱是2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯,PEF在化學上非常類似於PET.



合成PEF材料所需要的原料可以是來自生物質原料,如下圖所示,通過處理生物質得到合成PEF的單體FDCA(2,5-呋喃二甲酸)和MEG(乙二醇),把這種反應原料來自生物質的材料稱為生物基材料,所以常說生物基塑料PEF材料。除了可以回收外,還可以以環境友好的方式被焚燒,而且沒有額外的二氧化碳排放。

儘管PEF具有諸多優點,它也不可能憑一己之力解決現有的所有問題,為了阻止不斷增加的環境汙染,教育和提高的如何處理塑料的意識將繼續成為關鍵。但是,利用含有果膠的廢物流為塑料的循環經濟開闢了新的可能性,製造和回收技術的進步也將有利於轉向可持續的社會。

資訊來源:科學網、高分子前沿

整理:新材料研習社

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