一種由回收廢物制成的新型塑料在不到一年的時間內就會降解。這種物質名為聚羥基丁酸酯，不久將被主要用于生產和分解一次性產品，對環(huán)境友好。這種創(chuàng)新材料可以通過弗勞恩霍夫生產系統(tǒng)和設計技術研究所IPK及其合作伙伴開發(fā)的新工藝進行工業(yè)規(guī)模生產。

日常生活中沒有塑料是很難想象的。塑料在包裝和消費品中占有重要地位，在汽車和醫(yī)療工程等工業(yè)應用中也不可或缺。從化石資源中再利用和回收塑料幾乎是不常見的做法。最重要的是，它們的降解速度非常緩慢，在未來很長一段時間內都會污染環(huán)境。漂浮在海洋上的大片塑料垃圾證明了它們的污染能力。

國際生物經濟研究計劃

鑒于塑料在世界各地的大量使用，迫切需要制定全球回收戰(zhàn)略。越來越多的政府正在訴諸禁令來遏制日益膨脹的塑料垃圾潮。目前還沒有找到大規(guī)模替代化石塑料的可行方案。正因如此，德國聯(lián)邦教育與研究部（BMBF）與弗勞恩霍夫IPK、柏林工業(yè)大學生物工藝技術系、地區(qū)工業(yè)伙伴以及來自馬來西亞、哥倫比亞和美國的國際研究伙伴密切合作，發(fā)起了“國際生物經濟”（Bio?konomie International）研究計劃。這些研究人員正在開發(fā)一種制造聚合物的方法，而不需要動用礦物油、棕櫚油和菜籽油等高級資源，因為這些資源的生產對環(huán)境非常不利。

一種很像聚丙烯的新型塑料

該新工藝將工業(yè)廢料（如含有大量礦物殘渣的廢油脂）轉化為聚羥基丁酸酯（PHB）。微生物可以在特殊的發(fā)酵過程中代謝這些殘留物。它們將PHB沉積在細胞中以儲存能量。“即使塑料從細胞中溶解，仍然不能用于工業(yè)用途，因為硬化過程需要的時間太長了。”弗勞恩霍夫IPK的微生產技術部門負責人Christoph Hein說。在后期生產階段，原料必須與下游的化學添加劑混合。例如，研究小組調整了塑化和加工參數(shù)，以調整再結晶時間，以適應工業(yè)加工的時間。所得生物聚合物的性能與聚丙烯相似。但不同的是，這種塑料在6到12個月內就會完全降解。

在這種生產塑料的方法中，微生物在生物技術過程中合成了整個聚合物。“為此，我們將廢棄脂肪等生物殘余物轉化為可用于技術用途的聚酯。”Hein說。研究人員和他的團隊選擇了用微生物作為生物催化劑，并用分子方法進行了基因改造。借助于化學凈化工藝和廣泛優(yōu)化的材料，他們已經能夠開發(fā)出滿足工業(yè)塑料需求的新型材料系列。

不需要石油類合成成分

這種新工藝不僅完全摒棄了以石油為基礎的合成成分，而且還成為了綠色塑料替代品。自然產生的微生物可以分解這些新開發(fā)的塑料，因此它們不必受到工業(yè)堆肥廠降解物質的特殊條件的影響。它們?yōu)橹圃旌徒到庖淮涡援a品和其他一次性物品提供了一個生態(tài)友好的替代方案。

該工藝也有助于為某些技術和周期應用生產高質量的塑料零件。這種產品的規(guī)格要求更高。它們可能必須表現(xiàn)出特定的幾何公差和表面質量，或者具有極高精度的可復制性。研究人員開發(fā)了高度專業(yè)化的復制工藝來滿足這些要求。

資料來源：中塑在線

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