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目前大多數(shù)“可堆肥”塑料袋主要由聚乳酸(PLA)制成,在堆肥過程中并沒有分解,還會污染其他可回收塑料。在《自然》雜志上發(fā)表的最新研究稱,外國科學家們發(fā)明一種新工藝:僅用熱量和水,就可讓這些可堆肥塑料更容易分解。
加州大學伯克利分校材料科學與工程學教授徐婷及其研究小組發(fā)現(xiàn)一種可降解有毒的有機磷化學物質的酶,還設計了一種稱之無規(guī)雜聚物或RHP的分子,這些分子包裹著酶,可保護酶不解體。此次研究中,研究團隊在制作塑料時將數(shù)十億個納米級的可食用聚酯的酶包裹在RHP中,再嵌入到塑料樹脂珠中。
研究發(fā)現(xiàn),RHP包裹的酶不會改變塑料特性。當暴露于熱和水時,這種酶會擺脫聚合物包裹材料,并分解塑料聚合物。塑料可以在170攝氏度左右的溫度下熔融并擠出成像普通聚酯塑料一樣的纖維。就PLA而言,酶會將其還原為乳酸,可“喂養(yǎng)”堆肥中的土壤微生物。而聚合物包裹材料也會降解。
要引發(fā)塑料降解,只需加入水和少量熱量即可。室溫下,80_的改性PLA纖維在一周內可完全降解。溫度越高,降解速度越快。在工業(yè)堆肥條件下,改性聚乳酸在50攝氏度下6天內可降解。另一種聚酯塑料PCL在40攝氏度的工業(yè)堆肥條件下,兩天內可降解。使用這種工藝制造出的塑料,多達98_會降解成小分子,還避免了微塑料的產生。研究人員表示,改性聚酯浸泡在溫水中可以降解,這意味著在家中就可對塑料進行堆肥處理。
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