新工艺使生物降解塑料更易分解
2021-01-15
石油化工应用 2021年5期
2021 年4 月21 日,《自然》杂志上的最新研究称,美国科学家们发明了一种新工艺:仅用热量和水,就可让这些可堆肥塑料更容易分解。
研究发现,随机杂聚物(RHP)包裹的酶不会改变塑料的特性。当暴露于热和水时,这种酶会摆脱聚合物包裹材料,并分解塑料聚合物。塑料可以在170 ℃左右的温度下熔融并挤出成像普通聚酯塑料一样的纤维。
该研究团队在制作塑料时,将数十亿个纳米级的可食用聚酯的酶包裹在RHP 中,再嵌入到塑料树脂珠中。要引发塑料降解,只需加入水和少量热量即可。使用这种工艺制造出的塑料,多达98%会降解成小分子。而且这一过程避免了微塑料的产生。
对于聚乳酸(PLA),研究人员使用了一种名为蛋白酶K 的酶,这种酶可以将PLA 咀嚼成乳酸分子;对于聚己内酯(PCL),则使用了脂肪酶。这两种酶均具有价格低廉且易获得的优点。室温下,80%的改性PLA 纤维在一周内完全降解。温度越高,降解速度越快。在工业堆肥条件下,改性PLA 在50 ℃下6 天内降解,PCL在40 ℃下两天内降解。