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研究人员利用有问题的电子废物盈余来回收高质量的聚合物

由伊利诺伊州可持续发展技术中心科学家领导的一项新研究表明,混合塑料电子废弃物可能是可重复使用聚合物的宝贵来源。该团队开发出第一种节能环保工艺,将混合聚合物分离,以便将它们再循环到新的高质量塑料产品中。

研究人员利用有问题的电子废物盈余来回收高质量的聚合物

来自冰箱,电视,电脑,显示器,手机和视频游戏机的电子垃圾对垃圾填埋场和回收行业来说是一个不断增加的负担。虽然这些材料的一部分易于回收利用 - 玻璃和金属 - 剩余的塑料因其复杂的混合聚合物成分而成为一项挑战。

“像水瓶和牛奶罐这样的物品很容易回收,因为它们是由单一聚合物制成的,”ISTC研究员兼研究合着者BK Sharma说。“其他塑料制品,例如手机壳,则由更复杂的聚合物混合物制成。它们堆放在回收中心,最终被焚烧或送往垃圾填埋场,因为没有安全或有效的回收方法。”

该团队的研究结果发表在ACS可持续化学与工程杂志上,是第一个展示无毒,无损和节能的化学溶剂工艺,从这些更复杂的塑料混合物中回收聚合物。

ISTC研究工程师兼共同作者Sriraam Chandrasekaran说:“用于溶解工业聚合物的过程与制作硬糖不同。” “使用糖果,你可以将糖粒溶解在水中,使液体被糖饱和,蒸发水并回收聚合物,在这种情况下就是糖果。在我们的实验室中,我们使用塑料聚合物代替糖和溶剂我们使用比水强。“

目前使用的最有效的溶剂方法涉及一种称为DCM的化学物质,其在接近室温的条件下将致癌蒸气释放到空气中。研究人员表示,这些蒸汽会污染工作空间并引入释放到大气中的可能性。

“我们的工艺使用一种叫做NMP的溶剂,它只会在加热到180摄氏度时释放出蒸气,远高于溶解聚合物所需的温度,”Chandrasekaran说。

新工艺的一个特别有效的特征是能够冷凝蒸发的溶剂以便一次又一次地重复使用。“像这样的研究的目的不仅是找到回收这种丰富的混合塑料废物的方法,而且是以环境友好的方式有效地进行,”Sharma说。

研究人员说,节约不会就此结束。

该过程留下了一些残留的聚合物废物。然而,研究人员可以通过称为热解的热化学过程将这些残余物转化为可用的燃料油,进一步将这些塑料从垃圾填埋场转移。

“理想情况下,我们希望切断这一步骤,让溶剂工艺以完全回收的方式结束,”Chandrasekaran说。

该团队已经成功地在实验室规模上展示了这种新的溶剂工艺,并且生产的聚合物质量与原始材料相当。

“接下来的步骤将是通过制造过程运行再生聚合物并测试质量,”Sharma说。“如果成功,我们可以开始一个试点规模的项目。”

HOBI International,Inc。和ISTC危险废物研究基金支持这项研究。ISTC是伊利诺伊大学草原研究所的一部分。

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