內(nèi)布拉斯加-林肯大學(xué)和江南大學(xué)的最新研究表明，介紹了一種簡(jiǎn)單的源于植物的生產(chǎn)步驟，可生物降解的塑料可以提高其性能，同時(shí)還能克服商業(yè)制造帶來(lái)的障礙。

　　內(nèi)布拉斯加-林肯大學(xué)研發(fā)的一種可降解塑料的纖維。內(nèi)布拉斯加州的研究者和他們的同事們展示了一個(gè)新型技術(shù)不僅可以改善生物塑料的性質(zhì),還可以簡(jiǎn)化它的制作流程，使其與以石油為基礎(chǔ)制作塑料的同行相比更具競(jìng)爭(zhēng)力。來(lái)源:克雷格·錢德勒，內(nèi)布拉斯加-林肯大學(xué)

　　那一步？ 帶來(lái)熱量

　　內(nèi)布拉斯加州的Yiqi Yang和他的同事們發(fā)現(xiàn)，將生物塑料纖維的溫度提高到幾百華氏度，然后慢慢地讓它們冷卻，這樣可以極大地提高生物塑料通常對(duì)熱量和濕氣的抵抗力。

　　該研究報(bào)告稱，該熱學(xué)方法還可以讓團(tuán)隊(duì)繞過(guò)使用溶劑和其他昂貴、耗時(shí)的技術(shù)，這些技術(shù)通常需要制造有商業(yè)用途的生物塑料。

　　楊說(shuō)這種方法可以讓比如在布萊爾、內(nèi)布拉斯加的嘉吉工廠的玉米衍生塑料的制造商，至少在以石油為基礎(chǔ)的塑料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上不斷地生產(chǎn)可生物降解的材料。最近的研究估計(jì)，美國(guó)大約90%的塑料都是不可回收的。

　　作者報(bào)告說(shuō):“這種清潔技術(shù)使商業(yè)化生物塑料的工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)成為可能?！?

　　很難成為環(huán)保型塑料

　　這種方法使用聚乳酸或聚交酯，一種可以從玉米淀粉、甘蔗和其他植物中發(fā)酵提取的可降解的塑料。盡管大多數(shù)塑料都是由石油制成的，但聚乳酸已經(jīng)成為了一種環(huán)保的替代品。

　　然而，尤其是在制造過(guò)程中，聚交酯對(duì)熱量和濕度的敏感性，限制了在紡織品和其他行業(yè)的使用。在尋找解決這個(gè)問(wèn)題的方法時(shí)，研究人員很久以前就發(fā)現(xiàn)，混合鏡像聚乳酸分子——通常被稱為“L”和“D”——可以產(chǎn)生更強(qiáng)的分子相互作用，這比僅僅使用L或D更有效果。

　　但還有另一個(gè)陷阱。讓人相信L和D分子的合理比例可以永久配對(duì)是困難的，這常常迫使研究人員策劃昂貴且復(fù)雜的配對(duì)計(jì)劃。其中一些最常見(jiàn)的涉及使用溶劑或其他化學(xué)藥劑，這種處置可能會(huì)引起環(huán)境問(wèn)題。

　　“問(wèn)題是人們找不到一種讓你可以在大尺度上使用它的方法來(lái)讓它起作用，”楊說(shuō)，他是生物系統(tǒng)工程和紡織品、營(yíng)銷和服裝設(shè)計(jì)的查爾斯•貝西(Charles Bessey)教授。“人們使用骯臟的溶劑或其他添加劑。但這些都不利于生產(chǎn)的持續(xù)性。”

　　“我們不想溶解這些聚合物，然后試著去蒸發(fā)溶劑，再考慮重新使用它們?！边@太貴了(而且)不現(xiàn)實(shí)。

　　加熱

　　楊和他的同事決定采取另一種方法。在混合了L和D聚乳酸的小球并將其紡成纖維后，該團(tuán)隊(duì)迅速將其加熱到華氏400度。

　　由此產(chǎn)生的生物塑料在溫度超過(guò)100度的高溫下抵抗融化，而塑料只含有L或D分子。它也保持了其結(jié)構(gòu)的完整性和抗拉強(qiáng)度，因?yàn)樗谎蜎](méi)在超過(guò)250度的水中，近似于生物塑料在被納入染色紡織品時(shí)必須忍受的條件。

　　楊元慶說(shuō)，紡織工業(yè)每年生產(chǎn)約1億噸纖維，這意味著對(duì)于石油制造業(yè)，一個(gè)可行的綠色替代產(chǎn)品可以在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)上獲得回報(bào)。

　　“所以我們只是使用一種可持續(xù)應(yīng)用的廉價(jià)方法，這是方程式的一個(gè)重要部分，”楊說(shuō)。“為了進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，你必須不斷地做這些工作。這些都是重要的因素?！?

　　盡管該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在楊氏實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了小規(guī)模的持續(xù)生產(chǎn)，但他表示很快將進(jìn)一步說(shuō)明如何將這種方法整合到現(xiàn)有的工業(yè)流程中去。