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?yàn)槎鄬泳酆衔锟少x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(jìn)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(dá)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(jì)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(tuán)隊(duì)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(jìn)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(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)還準(zhǔn)備對其他多層塑料展開試驗(yàn)，以擴(kuò)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(jì)算模型，以計(jì)算出目標(biāo)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(biāo)是開發(fā)一種計(jì)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(tuán)隊(duì)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。

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