Ученые нашли эффективный способ растворения полиолефинов

Вторичная переработка полиолефинов на основе растворителей призвана заменить механический рециклинг и пиролиз

Немногие растворители способны разрушать структуру полиолефинов, что делает их одним из наиболее эффективных материалов для защиты продуктов питания, жидкостей и других материалов. В настоящее время наблюдается активный поиск способов растворения этих пластиков. Исследователи университета Буффало опубликовали ряд статей, описывающих способы растворения полиолефинов и их потенциальные преимущества.

Пасхалис Александридис, доктор наук, заслуженный профессор Университета в Буффало на кафедре химической и биологической инженерии:
Переработка полиолефинов на основе растворителей открывает возможность для управления пластиковыми отходами и вторичного использования полезных материалов. Наше исследование способствует разработке и оптимизации энергоэффективного и экологически чистого крупномасштабного процесса переработки пластиков методом растворения, которые в настоящее время после использования отправляются на свалки или сжигаются.

Ученым было необходимо понять, как полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП) растворяются на микроскопическом уровне, чтобы эффективно растворять эти пластики. Работа исследовательской группы включает в себя эксперименты с компьютерными моделями для лучшего понимания поведения пластика в процессе растворения. Исследователи растворяли гранулы ПП в различных растворителях. Они обнаружили, что гранулы полностью теряют кристаллическую структуру до того, как полностью растворяются. Результаты исследования опубликованы в журнале Polymers.

Учёные также сравнили поведение ПЭ в процессе растворения и при плавлении. Они разработали экспериментальную установку с терморегулируемой жидкостной проточной ячейкой, которая позволила им отслеживать спектры в средней и ближней инфракрасной области в реальном времени. Эти спектроскопические результаты позволили исследователям изучить, когда ПЭ теряет кристаллическую структуру и когда его длинные полимерные цепи распутываются.

Очистка растворителями — это форма химической вторичной переработки и один из наиболее эффективных способов дополнить механический рециклинг, который в настоящее время является предпочтительным методом в промышленности. Механическая переработка довольно ограничена в отношении объектов и типов пластика, которые она может эффективно обрабатывать; в настоящее время перерабатывается менее 10% пластика. Пиролиз продвигается как метод, способный перерабатывать гораздо больше пластиковых отходов, но вызывает опасения. Химический рециклинг с помощью растворителей, имеет много преимуществ по сравнению с пиролизом.

Phys.org.
Фото mdpi.com.