新技術賦予塑料垃圾新的生命

肖振

從快遞包裝、床墊、瓶子、玩具到鞋子，塑料無處不在。但是，一旦人們不再需要這些產品，這些塑料就會散落在世界各地的垃圾填埋場和海洋中，對人們生活的環境造成污染。

現在，西北大學的一組研究人員開發了一種新的聚氨酯泡沫回收方法，可以對聚氨酯塑料進行再利用。

聚氨酯泡沫是最常見的塑料類型之一，它使用無毒、更環保的催化劑。該工藝是對塑料鋯基催化劑和發泡劑加熱后，對聚氨酯進行再加工和“再發泡”。回收的塑料保持了其耐用性以及結構和化學完整性。

西北大學溫伯格藝術與科學學院（Weinberg College of Arts and Sciences）的羅伯特·L·萊辛格（Robert L. Letsinger）和化學教授威廉·迪希特爾（William Dichtel）主導了這項研究，并稱這一突破性發現是“向前邁出的重要一步”。當具有循環生命周期的塑料被生產出來時，它們將成為未來循環經濟的重要組成部分。

生活中常見的熱固性塑料（PU）具有卓越的耐用性和穩定性，但這些特性是以犧牲可回收性為代價的。而這種回收熱固性塑料的新方法將減少溫室氣體排放、節約能源，并減少垃圾填埋場的使用。這種“循環生命周期”是指以最小的質量和價值損失進行再加工或再制造的材料，而不是使用一次就丟棄或銷毀的材料。

傳統的聚合物塑料回收包括熔化塑料，然后將其鑄造成新的用途。但更耐用的塑料——如噴涂泡沫絕緣材料、汽車內飾和服裝類型的聚氨酯——不會因為它們的交聯結構而熔化。

Dichtel和他的團隊開發了一種回收和重塑現有聚氨酯泡沫產品的方法，方法是將鋯基催化劑摻入廢棄塑料中。他們以前依靠錫基催化劑進行這一過程，但這種催化劑毒性太大，無法大規模應用。

當聚氨酯被加熱時，鋯催化劑會重新排列其鍵，并允許材料重塑。同時，一種稱為發泡劑的物質會產生新的氣泡，這些氣泡被困在塑料中。通過這種方式，通常只使用一次的舊聚氨酯泡沫塑料被轉化為新的、重塑的泡沫塑料。

研究者認為，這一新技術的影響是全球性的。這一發現可應用于消費后被丟棄的聚氨酯泡沫垃圾或工業廢塑料。