隨着用於智慧型手機、電腦、服裝等日常生活方方面面的聚合體材料逐漸趨於高功能化,其產量在全球範圍内也在不斷增加。但同時也導致廢棄量激增,僅流入海洋的聚合物廢棄物每年就高達數百萬噸,對環境和生態系統都造成了負面影響。爲此,在確保不降低聚合物特性的情況下,推動同一材料重複利用的「閉環回收」勢在必行。
信州大學學術研究院的鈴木大介副教授等人組成的研究團隊,開發出了一種高分子膜,只需把使用過的聚合體材料浸入溶劑中即可將其分解成原來的微粒子狀態,然後根據用途能夠反復調整顏色和力學特性。這種不使用特殊化學原料,能夠以常用於粘合劑和塗料的丙烯酸甲酯作爲原料的高分子膜,可透過乾燥溶劑的方法輕鬆製備,其強度可與強化粒子界面的天然橡膠薄膜相匹敵。
微粒子膜的分解方法示意圖。只需浸入溶劑中,即可分解微粒子且不引起劣化,便於再利用。
用於分解的是乙醇和水的混合溶劑,具有毒性低和環保的特點。高分子膜分解後爲幾十到幾百奈米大小的微粒子,由於聚合物鏈沒有斷裂,因此其力學特性絲毫不遜色於原聚合體材料。此外,還可以實施材料回收高達99%的閉環回收。本研究發現的安全高效的材料回收方法,從減量聚合物廢棄物和稀缺材料的再利用等角度來看具有很高的可用性,有望對世界性課題——構建循環型社會做出貢獻。(TEXT:橫井Manami)
原文:JSTnews 2023年6月號
翻譯:JST客觀日本編輯部