새로운 유형의 플라스틱을 반복적으로 사용할 수 있습니다
최근 리뷰 : 16.10.2021
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미국 에너지 부가 소유 한 Lawrence Berkeley National Laboratory는 새로운 종류의 고분자 재료를 만들었습니다. 디자이너의 유형에 따라이 재료는 분해 및 조립되어 품질 손실없이 필요한 모양, 밀도 및 색조를 취합니다. 이 중합체는 PDK로 약칭 된 폴리 디케 토에 나민으로 불렸다.
전세계에서 생산되는 플라스틱은 주로 재사용되지 않습니다. 전문가들은 제품의 분자 처리를 고려할 수있는 새로운 생산 방법을 적용했습니다.
플라스틱 PET (폴리에틸렌 테레 프탈레이트)는 현재 잘 알려져 있고 가장 보편적으로 25 % 만 처리하기에 적합합니다. 나머지 모든 양은 소각로, 매립지 또는 토양 및 수역에 정착합니다.
플라스틱은 일반적으로 긴 탄소 기반 분자 분자로 구성되어 서로 연결되어 중합체를 형성합니다. 구조상 화학적 안정성이 뛰어납니다. 즉 부식되기 쉽지 않습니다. 재료를 특정 용도에 맞게 조정하기 위해 다른 화학 성분이 식물에 추가됩니다. 예를 들어, 플라스틱을 더 부드럽게 또는 반대로 밀도를 높이려면 첨가제가 필요합니다. 결과적으로, 이러한 첨가제는 플라스틱의 특수 가공으로도 더 이상 조성물에서 제거 될 수 없다.
다른 화학 성분을 가진 재료는 처리 과정에서 혼합, 결합 및 용융됩니다. 다시 얻은 플라스틱의 특성은 거의 예측할 수 없습니다.
플라스틱 재활용은 전 세계적으로 큰 문제입니다. 이제 생태계 오염 문제가 어디에서나 제기되고 있으며, 사용되지 않은 플라스틱과 생산 된 플라스틱의 양이 계속 증가함에 따라 상황의 악화가 예상됩니다.
PDK를 구성하는 단량체는 강산성 액체에 물질을 담그면 쉽게 제거 할 수 있으며, 단량체와 추가 성분 사이의 결합이 끊어진다.
과학자들은 접착제 혼합물 제조에 사용되는 유리 용기에 다양한 산을 적용 할 때 PDK의 이러한 능력을 발견했습니다. 전문가들은 접착제가 바뀌고 있음을 알았습니다. 이것은 핵 자기 공명 및 분광법에 의해 플라스틱을 분석하도록 강요하여, 단량체의 독창성이 발견되었다.
추가 실험은 산성 환경이 PDK 중합체를 단량체로 절단하면서 동시에 추가 분자로부터 분리한다는 것을 입증 하였다. 이 경우, 단량체는 중합체로 재 전환 될 수 있으며, 가공 후 다른 성분으로부터 완전히 정제 될 수있다. 전문가들은 새로운 유형의 플라스틱이 재활용 할 수없는 다른 재료와 유망한 유사체가 될 수 있다고 제안합니다.
전문가들은 이미 섬유 및 3D 인쇄 산업에서 사용하기 위해 광범위한 열역학적 기능을 가진 PDK 플라스틱의 개발을 계획하고 있습니다. 또한 플랜트 및 환경 친화적 인 재료로 새로운 유형의 플라스틱을 제조 할 계획입니다.
이 작업에 대한 자세한 내용은 Nature Chemistry (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).