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重磅| 海水降解方案海南试行,“乘风破浪“的废塑终结者来了?

2020-07-02 11:27:51来源:CPRJ塑料橡胶 阅读量:20721

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  【塑料机械网 编辑视角
 
  ●日前,中科院公布成功研发了海水可降解塑料,并有望在海南率先推广;
 
  ●康奈尔大学(Cornell)也研发了一种针对捕鱼应用、可在紫外线条件下生物降解的新型塑料。
 
  海洋废塑污染问题引起全球关注,如何减少海洋废物污染成为行业、科研机构等各领域的重点研究方向。日前,中科院就公布已经成功研发了海水可降解塑料,并有望在海南率先推广。
 
  与海南合作推进产业化
 
  早前,海南省科技厅与中国科学院理化技术研究所(以下简称中科院理化所)在海口签署战略合作协议,双方将共建海南省降解塑料技术创新中心,研究降解塑料领域的新技术、新产品、新工艺等,推进海水可降解塑料技术在海南进行中试,以尽早实现海水可降解塑料的产业化。
 
  中科院理化所研究员、工程塑料国家工程研究中心主任季君晖在接受海南日报采访时表示,“虽然海水降解塑料已经得到全球专家的高度重视,但是国际上海水可降解塑料的研究还是凤毛麟角,只有中国、日本、德国等国家的极少数跨国企业和科研机构开始着手研究。”季君晖说。
 
  2017年,工程塑料国家工程研究中心和中科院理化所组织近10名博士研究海水可降解塑料。从分子结构设计出发,历经艰难攻关、经过反复实验,2018年季君晖团队研制出了一种可在海水中降解的高分子材料,可以理解为海水可降解塑料制品的“前身”。
 
  新型塑料可在海水和陆地中降解
 
  从2018年开始,季君晖团队在渤海、东海和南海等不同海洋环境对海水可降解的高分子材料进行了降解测试和筛选,定型了不同应用背景的高分子材料品种,未来他们可以根据不同应用,设计出不同性能的材料。
 
  “进行海试,是为了研究不同高分子材料在不同海洋环境中保持性能不显著降低的时间(即以后产品可能的使用寿命),降解消失速度如何,以此判断塑料性能,以便开发应用。”季君晖说,目前海水可降解塑料海试工作取得了海水可降解塑料制备的初步成果,接下来就要解决工程技术问题,为产业化示范做准备。
 
  “这种新型材料,既有在海洋水体中的降解性,也能在土壤中降解,可在被废弃到土壤或海洋中数十天到数百天内被分解成水和二氧化碳等物质。”季君晖说,虽然海水可降解塑料诞生了,但它仍处在实验室层面,距离投产应用还有很长一段路要走。
 
  除了中科院研发出海洋可降解塑料,日前康奈尔大学(Cornell)的科研人员也发布了一项研究进展:针对捕鱼应用、可在紫外线条件下生物降解的新型塑料。
 
  ●延伸阅读:塑料紫外线下可降解●
 
  海洋塑料污染中,有大约一半来自商业捕鱼工具,例如渔网、渔绳等。为此,康奈尔大学(Cornell)的科研人员为捕鱼业研发一种新型聚合物,以减少捕鱼业对海洋造成的废塑污染。
 
  Tisch 大学 Professor Geoffrey Coates实现室研究人员,同时也是该项目的首席研究员、康奈尔大学化学与化学生物学系的博士候选人Bryce Lipinski说,虽然科学家们试图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。
 
  “现实是塑料将继续存在,因为在许多应用中,塑料在强度、柔韧性和重量方面都可以与其他材料竞争。只不过,由于塑料的大量利用和回收处理不当,才导致对环境造成污染。”
 
  康奈尔团队决定从特定领域的应用着手,专注研发容易进入海洋环境、需要具备高度可降解功能的应用——捕鱼工具。捕鱼常用的渔网和渔绳主要由三种聚合物制成:全同立构聚丙烯,高密度聚乙烯和尼龙6,6,这三种材料都不容易降解。
 
  Geoffrey Coates和他的研究小组在过往15年中一直在开发一种机械性能上能够满足捕捞业需求,同时也可以在合理的时间内降解的塑料。研究人员对一种名为等规聚环氧丙烷(iPPO)的材料进行研发,该材料于1949年被发现,其结构类似于等规聚丙稀。而在康奈尔团队对这种材料进行研究之前,iPPO的机械强度和光降解性都未曾被发现过。
 
  据介绍,iPPO的独特之处在于该材料聚合物链中的大量对称性和规则性,能够提升材料的强度和可降解性。iPPO塑料对紫外线降解的敏感性很高。研究人员在实验室测试中发现这些材料在30天内就出现“显著的光降解”。但是,降解速率取决于光强度。
 
  研究人员希望iPPO塑料能够应用于渔网和渔绳等商业捕鱼应用,以帮助减少世界海洋环境中的塑料污染量。
 
  资料参考:海南日报、中科院理化所及DesignNews

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