پیدایش روشی جدید برای تبدیل پلاستیک شماره 7 به محصولات ارزشمند!
روشی برای تبدیل پلاستیک دور ریخته شده متداول به یک رزین مورد استفاده در چاپ سه‌بعدی می‌تواند امکان برای ساخت بهتر از ضایعات پلاستیکی را میسر کند.
تیمی از محققان دانشگاه Washington State یک روش ساده و کارآمد برای تبدیل پلی‌لاکتیک‌اسید (PLA)، یک پلاستیک زیست‌پایه که در محصولاتی مانند رشته الیاف، ظروف نقره‌جات پلاستیکی و بسته‌بندی مواد غذایی استفاده می شود، به رزین با کیفیت بالا ابداع کردند.
Yu-Chung Chang، محقق فوق دکتری در دانشکده مهندسی مکانیک و مواد WSU و نویسنده همکار در این کار گفت: “ما راهی پیدا کردیم که بی‌واسطه آن را به چیزی قوی‌تر و بهتر تبدیل کنیم، و امیدواریم که انگیزه مردم را برای نوسازی این مقوله به جای صرفاً دور انداختن آن‌ها فراهم کند. ما مواد قوی‌تر را اخیراً مستقیم از زباله‌ها ساختیم. ما معتقدیم که این می‌تواند یک فرصت عالی باشد.”
سالانه حدود 300،000 تن PLA تولید می‌شود و استفاده از آن به طور چشم‌گیری در حال افزایش است.
اگرچه PLA زیست‌پایه است اما PLA به عنوان یک نوع پلاستیک شماره هفت طبقه‌بندی می‌شود، به راحتی تجزیه نمی‌شود. می‌تواند به مدت یک سال بدون تخریب در آب شور یا شیرین شناور باشد. همچنین به ندرت بازیافت می‌شود زیرا مانند بسیاری از پلاستیک‌ها، وقتی ذوب می‌شود و دوباره شکل می‌گیرد، به خوبیِ نسخه اصلی عمل نمی‌کند و از ارزش کم‌تری برخوردار می‌شود.
Chang می‌گوید: «این پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر و کمپوست‌پذیر است، اما وقتی که به آن نگاه می‌کنید، مشخص می‌شود که برای این که آن در محل دفن زباله‌ای تجزیه شود می‌تواند تا ۱۰۰ سال طول بکشد». “در واقعیت، هنوز هم آلودگی زیادی ایجاد می‌کند. ما می‌خواهیم تا مطمئن شویم که وقتی تولید PLA در مقیاس میلیون تن را شروع می‌کنیم، خواهیم دانست که چگونه با آن مواجه شویم.”
در مطالعه آن‌ها که در مجله Green Chemistry منتشر شد، پژوهش‌گران به رهبری پروفسور Jinwen Zhang در دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، در حالی که یک روش سریع و بدون کاتالیزور برای بازیافت PLA ایجاد کردند شکستن زنجیره طولانی مولکول‌هابه مونومرهای پایه – بلوک‌های سازنده برای پلاستیک‌های بسیار. کل فرآیند شیمیایی می‌تواند در دماهای ملایم در حدود دو روز انجام شود. ماده شیمیایی که آن‌ها برای تجزیه PLA استفاده کردند، آمینواتانول، نیز ارزان است.
Changگفت: «اگر می‌خواهید که یک قصر لگو به یک ماشین را دوباره بسازید، باید آن را آجر به آجر بشکنید. “این کاری است که ما انجام دادیم. کیفیت آمینواتانول، PLA را به یک مونومر تقلیل می‌دهد حد و مرز ندارد زیرا می‌توانید دوباره آن را به ماده قوی‌تر پلیمریزه کنید.”
هنگامی که PLA به بلوک‌های ساختمانی اصلی خود تجزیه شد، محققان پلاستیک را بازسازی کردند و نوعی رزین مایع قابل اصلاح نوری را ایجاد کردند که معمولاً به عنوان “جوهر” چاپ برای چاپ‌گرهای سه‌بعدی استفاده می‌شود. هنگامی که از آن در یک چاپ‌گر سه‌بعدی استفاده شد و به قطعات پلاستیکی تبدیل شد، این محصول خواص مکانیکی و حرارتی برابر یا بهتری نسبت به رزین‌های موجود تجاری نشان داد.
در حالی که این محققان بر روی PLA برای این مطالعه تمرکز کردند، امیدوارند که این کار را برای پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) که رایج‌تر از PLA است، ساختار شیمیایی مشابهی دارد و مشکل ضایعات بزرگ‌تری دارد، اعمال کنند.
آن‌ها یک پتنت موقت ثبت کرده اند و در حال اقدام برای بهینه‌سازی بیش‌تر روند هستند. محققان همچنین به دنبال کاربردهای دیگر برای این روش نوسازی هستند.
منبع:
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/08/220831095007.htm
لینک مستقیم دانلود مقاله
A chemical approach for the future of PLA
جهت ارتباط دو سویه از طریق آدرس میل زیر با ما در ارتباط باشید.
info@fara-ps.com
