新型回收方法：塑料也有“指纹”

晓说

近日，慕尼黑大学研究人员开发出了一种新的技术，这项技术将大大简化回收厂分拣塑料的过程。并能够自动识别聚合物，促进塑料迅速分离，以便重新使用。

这项技术包括对塑料微粒进行短暂的曝光处理，以引发其自身的荧光效应。然后利用光电传感器去测量由诱导光激发产生的发射光的强度，并用其确定其自身衰变动力学。该技术已申请专利。

慕尼黑大学化学系 Heinz Langhals教授领导的研究人员在快速塑料回收领域跨出关键性的一步。他们开发出了一种能够对聚合物组分进行自动识别，从而提高回收和再利用各种类型塑料效率的技术。


该技术利用了光激发后诱导聚合物产生的固有荧光特性。 “经曝光处理后，塑料将发出荧光，并且在一个特定的模式下，发光强度随着时间的变化而衰减。因此，不同类型的聚合物的荧光寿命是他们自身的高度特性，即可充当为‘指纹’。”Langhals这样解释。关于该方法的细节发表在最新一期《绿色与可持续化学》杂志。


将塑料瓶变为风衣


金属在回收利用时，其自身质量往往会有损失，而聚合物则不然，塑料可以很有效地回收利用。“聚合物体现了技术材料的可持续循环的一个有趣基础。而最关键的一点是可回收的材料应该是化学类纯净。在这种情况下,由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)制成的瓶子可以相对容易地转化为合成纤维并用于制造防水风衣，”Langhals说。


绝大多数聚合物的加工是利用的热塑成型技术，就是说，将塑料高温融化，在熔融状态下注入到各种不同的模具中，以获得不同的工件。但是在对再生塑料进行二次加热时会严重影响材料性能，除非分类之后的塑料具有很高的纯度。当污染率达到5％，就足以显著降低整产品的质量。


“降级利用”效应产生的原因是，作为普遍规律，聚合物彼此在化学上是不相容的，所以他们往往是不混溶的。对聚合物的混合物进行二次加热将形成被晶界分离的不同区域，进而对最终产品的质量产生影响。出于这个原因，制造高品质塑料总是利用原始材料 ——从不没有使用回收材料。


但是，由慕尼黑大学团队开发新的方法可以改变这种状况。Langhals表示 :“废物利用的问题只能通过化学手段来解决，并且我们的新技术可以对环保做出显著贡献，因为该技术可以实现废塑料的自动分拣”。的确，利用荧光寿命测量每小时可以对高达1.5吨塑料进行的识别和分类。换句话说，现有的技术条件已经满足其在大规模工业应用上的不同需求。