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    重磅| 海水降解方案海南試行,“乘風破浪“的廢塑終結者來了?

    2020-07-02 11:27:51來源:CPRJ塑料橡膠 閱讀量:15085

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      【塑料機械網 編輯視角
     
      ●日前,中科院公布成功研發了海水可降解塑料,并有望在海南率先推廣;
     
    ●新型材料可在被廢棄到土壤或海洋中數十天到數百天內被分解成水和二氧化碳等物質;
     
      ●康奈爾大學(Cornell)也研發了一種針對捕魚應用、可在紫外線條件下生物降解的新型塑料。
     
      海洋廢塑污染問題引起全球關注,如何減少海洋廢物污染成為行業、科研機構等各領域的重點研究方向。日前,中科院就公布已經成功研發了海水可降解塑料,并有望在海南率先推廣。
     
      與海南合作推進產業化
     
      早前,海南省科技廳與中國科學院理化技術研究所(以下簡稱中科院理化所)在??诤炇饝鹇院献鲄f議,雙方將共建海南省降解塑料技術創新中心,研究降解塑料領域的新技術、新產品、新工藝等,推進海水可降解塑料技術在海南進行中試,以盡早實現海水可降解塑料的產業化。
     
      中科院理化所研究員、工程塑料國家工程研究中心主任季君暉在接受海南日報采訪時表示,“雖然海水降解塑料已經得到全球專家的高度重視,但是國際上海水可降解塑料的研究還是鳳毛麟角,只有中國、日本、德國等國家的極少數跨國企業和科研機構開始著手研究。”季君暉說。
     
      2017年,工程塑料國家工程研究中心和中科院理化所組織近10名博士研究海水可降解塑料。從分子結構設計出發,歷經艱難攻關、經過反復實驗,2018年季君暉團隊研制出了一種可在海水中降解的高分子材料,可以理解為海水可降解塑料制品的“前身”。
     
      新型塑料可在海水和陸地中降解
     
      從2018年開始,季君暉團隊在渤海、東海和南海等不同海洋環境對海水可降解的高分子材料進行了降解測試和篩選,定型了不同應用背景的高分子材料品種,未來他們可以根據不同應用,設計出不同性能的材料。
     
      “進行海試,是為了研究不同高分子材料在不同海洋環境中保持性能不顯著降低的時間(即以后產品可能的使用壽命),降解消失速度如何,以此判斷塑料性能,以便開發應用。”季君暉說,目前海水可降解塑料海試工作取得了海水可降解塑料制備的初步成果,接下來就要解決工程技術問題,為產業化示范做準備。
     
      “這種新型材料,既有在海洋水體中的降解性,也能在土壤中降解,可在被廢棄到土壤或海洋中數十天到數百天內被分解成水和二氧化碳等物質。”季君暉說,雖然海水可降解塑料誕生了,但它仍處在實驗室層面,距離投產應用還有很長一段路要走。
     
      除了中科院研發出海洋可降解塑料,日前康奈爾大學(Cornell)的科研人員也發布了一項研究進展:針對捕魚應用、可在紫外線條件下生物降解的新型塑料。
     
      ●延伸閱讀:塑料紫外線下可降解●
     
      海洋塑料污染中,有大約一半來自商業捕魚工具,例如漁網、漁繩等。為此,康奈爾大學(Cornell)的科研人員為捕魚業研發一種新型聚合物,以減少捕魚業對海洋造成的廢塑污染。
     
      Tisch 大學 Professor Geoffrey Coates實現室研究人員,同時也是該項目的首席研究員、康奈爾大學化學與化學生物學系的博士候選人Bryce Lipinski說,雖然科學家們試圖采用其他材料取代塑料,但基于塑料本身的功用性,要取代它并非容易。
     
      “現實是塑料將繼續存在,因為在許多應用中,塑料在強度、柔韌性和重量方面都可以與其他材料競爭。只不過,由于塑料的大量利用和回收處理不當,才導致對環境造成污染。”
     
      康奈爾團隊決定從特定領域的應用著手,專注研發容易進入海洋環境、需要具備高度可降解功能的應用——捕魚工具。捕魚常用的漁網和漁繩主要由三種聚合物制成:全同立構聚丙烯,高密度聚乙烯和尼龍6,6,這三種材料都不容易降解。
     
      Geoffrey Coates和他的研究小組在過往15年中一直在開發一種機械性能上能夠滿足捕撈業需求,同時也可以在合理的時間內降解的塑料。研究人員對一種名為等規聚環氧丙烷(iPPO)的材料進行研發,該材料于1949年被發現,其結構類似于等規聚丙稀。而在康奈爾團隊對這種材料進行研究之前,iPPO的機械強度和光降解性都未曾被發現過。
     
      據介紹,iPPO的獨特之處在于該材料聚合物鏈中的大量對稱性和規則性,能夠提升材料的強度和可降解性。iPPO塑料對紫外線降解的敏感性很高。研究人員在實驗室測試中發現這些材料在30天內就出現“顯著的光降解”。但是,降解速率取決于光強度。
     
      研究人員希望iPPO塑料能夠應用于漁網和漁繩等商業捕魚應用,以幫助減少世界海洋環境中的塑料污染量。
     
      資料參考:海南日報、中科院理化所及DesignNews

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