Среда, 21 февраля, 2024
ДомойХимияНовая технология позволяет перерабатывать подгузники в 200 раз быстрее

Новая технология позволяет перерабатывать подгузники в 200 раз быстрее

- Advertisement -

Суперабсорбенты становятся жидкими под воздействием УФ-излучения после того, как они поглотили достаточное количество воды. Затем их можно будет использовать повторно. Фото: Кен Пекарски, KIT

Вода и УФ-излучение эффективно и быстро разрушают сшитые полимеры в подгузниках без использования каких-либо химикатов. Этот процесс позволяет повторно использовать молекулы переработанного пластика для различных применений.

Супервпитывающие материалы, такие как полиакрилат натрия, являются ключевыми компонентами различных гигиенических и медицинских изделий, включая подгузники, бинты и перевязочные материалы. Обычно эти сшитые полимеры, известные своей высокой впитывающей способностью, нерастворимы в воде. Их переработка традиционно требовала использования сильных кислот.

При высоких температурах они не плавятся, а только разлагаются. Кислоты, однако, «разрезают» цепи, стабилизирующие полимеры, примерно через 16 часов при 80 градусах. Цельсия и, следовательно, позволили переработку отходов. Этот процесс сложен и дорог, поэтому суперабсорберы практически не используются повторно. Ежегодно около двух миллионов тонн из них выбрасываются на свалку или сжигаются.

Жидкость за пять минут вместо 16 часов

Исследователи из Института биологических и химических систем, Института биологических интерфейсов и Института химической технологии и химии полимеров KIT обнаружили, что сшитые полимеры полиакрилата натрия разлагаются под воздействием ультрафиолета после поглощения воды.

«Цепи, связывающие полимеры, разрываются под действием света. Потом они настолько рыхлые, что плавают в воде и превращаются в жидкие волокна», — поясняет профессор Института биологических и химических систем Павел Левкин. Для своих исследований исследователи вырезали вкладыши из обычных подгузников, смачивали их водой и подвергали воздействию лампы мощностью 1000 Вт. Уже через пять минут твердый материал превратился в жидкость, которая попала в коллектор. «Этот метод с использованием ультрафиолета примерно в 200 раз быстрее, чем с кислотами», — говорит Левкин.

Переработанные полимеры можно использовать по-разному

Затем команда использовала известные процессы для преобразования жидкости в новые клеи и красители. «Наблюдение за тем, что вещество растворимо и легко перерабатывается, имело большое значение. Скорее всего, из него можно будет сделать множество других продуктов», — поясняет ученый.

Для своих испытаний исследователи использовали чистые подгузники. Но также можно отделить суперабсорбенты от использованных подгузников. «Следовательно, нет никаких причин, по которым использование, близкое к реальности, не должно быть возможным», — говорит Левкин. Метод переработки можно бесплатно оптимизировать с точки зрения экологии за счет использования солнечной энергии. «Мы нашли многообещающую стратегию переработки суперабсорбентов. Это значительно снизит загрязнение окружающей среды и будет способствовать более устойчивому использованию полимеров».

Ссылка: «Подгузники, загустители и чувствительные к давлению клеи: переработка суперабсорберов посредством УФ-деградации», Шуай Ли, Йоханнес М. Шайгер, Женву Ван, Биргит Хубер, Макси Хоффманн, Манфред Вильгельм и Павел А. Левкин, 7 сентября 2023 г., Прикладные материалы и интерфейсы ACS.
DOI: 10.1021/acsami.3c06999

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме