Исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) в США разработали быстрый и не требующий катализаторов метод переработки отходов пластиков на основе полимолочной кислоты (PLA), применяя их для создания высококачественной смолы для 3D-печати. Об этом сообщает портал Eurekalert. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Группа исследователей из Университета штата Вашингтон разработала простой и эффективный способ преобразования отходов пластика на основе полимолочной кислоты (PLA), используемого в таких продуктах, как нить, пластиковое столовое серебро и упаковка для пищевых продуктов, в высококачественную смолу, используемую в 3D-печати.
Ежегодно в мире производится около 300 000 тонн PLA, и его использование резко возрастает. Причем этот тип пластика классифицируется как «номер семь» в перечне самых распространенных пластиковых отходов.
Несмотря на то, что PLA изготовлен на биологической основе, он не способен легко и безвредно разрушаться. Этот пластик может плавать в пресной или соленой воде в течение года, не портясь. Он также крайне редко перерабатывается, потому что, как и многие пластмассы, при расплавлении и переформовке перестает служить столь же хорошо, как исходная версия, и поэтому обычно отправляется в бесполезный мусор.
«PLA в принципе поддается биологическому разложению и компостированию, но в реальности оказывается, что на свалке его полный распад может занять до 100 лет. И на самом деле, этот процесс создает много побочного загрязнения. Теперь есть способ, как с этим бороться», – отметил Ю-Чунг Чанг, научный сотрудник WSU и один из ведущих авторов нового исследования.
Ученые WSU под руководством профессора Цзиньвэнь Чжана из Школы машиностроения и материаловедения разработали быстрый и безкаталитический метод переработки PLA, разбивая длинную цепочку молекул на простые мономеры – строительные блоки для многих пластиков. Весь химический процесс можно провести при умеренных температурах примерно за два дня.
Химикат, который исследователи использовали для разрушения PLA – аминоэтанол – также недорог. «Аминоэтанол прецизионно превращает PLA в мономер, который далее можно повторно полимеризовать во что-то более прочное и ценное», – пояснил Чанг.
В качестве тестового примера своей методики исследователи WSU после того, как PLA был разбит на его составные блоки, восстановили пластик и создали на его основе вариант фотоотверждаемой жидкой смолы, которая обычно используется в качестве печатных «чернил» для 3D-принтеров. При этом полученный продукт при отверждении в пластиковые детали показал такие же либо лучшие механические и термические свойства, чем существующие коммерчески доступные смолы.
В дальнейшем исследовательская группа Цзиньвэнь Чжана надеется применить итоги этой разработки к полиэтилентерефталату (PET), который более распространен, чем PLA, имеет аналогичную химическую структуру и представляет гораздо большую проблему в плане отходов.
Ранее издание discover24.ru сообщало об итогах недавнего исследования, в котором ученые установили, что большинство мелких млекопитающих в Европе уже несут в себе вредоносные для общей экосистемы микрочастицы пластиков.