只使用過一次的塑料是由在自然界中漂浮數(shù)百年的材料制成的。美國弗吉尼亞大學化學家現(xiàn)在已經開發(fā)出一種堅固、耐熱的塑料，六個月后就會在自然界中分解。“這是一種不同的心態(tài)，但有保質期的塑料更有意義。”
化學家格特-簡·格魯特Gert-Jan Gruter在談到這種新型塑料PISOX時表示：“這種塑料具有強度、耐熱性和生物降解性等良好的物理特性。”他和他的研究小組工業(yè)可持續(xù)化學（Industrial Sustainable Chemistry）在過去五年里一直在開發(fā)這種技術。這種材料當時還不存在。
PISOX是五年研究項目“RIBIPOL”的意外成果之一，該項目由NWO、化學公司Avantium和玩具制造商樂高資助，旨在從生物質或二氧化碳等可再生原材料中開發(fā)出堅固、耐磨和可回收塑料的新途徑。
PISOX塑料
在《Dutch nature》雜志上，這種新塑料在六個月內就會分解成二氧化碳。與“普通”生物可降解塑料不同，它們只有在接觸真菌和細菌時才會分解，PISOX在接觸水時也會分解。這不一定需要大量的水。僅僅幾個月后，即使空氣中含有的水也能引發(fā)這種反應。
研究人員可以通過替換一些成分來設定塑料的保質期。PISOX是一種聚酯，可以認為是由草酸和醇（異山梨醇）交替組成的長串珠鏈。草酸很容易與水反應，所以一般來說，塑料中的草酸越多，它與水分解的越快。
塑料也可以完全化學回收。與機械回收不同，在機械回收中，塑料被熔化以制造一種新的、通常價值較低的產品，化學回收將聚合物鏈還原為其原始砌塊（original building blocks），由此可以制造新的聚酯。Gruter說：“只有某些類型的塑料，特別是聚酯，如PISOX和PET，才能將化學回收回砌塊中。對于許多其他塑料家族，如聚烯烴、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）等塑料，從管道到啤酒箱和滑道，各種材料都是由它們制成的，但這是行不通的。”
貽貝床，需要一種可海水降解的塑料
PISOX塑料在海里分解得更快，盡管仍然需要幾個月的時間。據(jù)Gruter說，這是一個優(yōu)勢，因為大多數(shù)生物降解塑料在海水中不會特別分解。這使得該材料非常適合作為海底或泥灘上貽貝床或植被的附著點。一旦貽貝長大，塑料結構就會自行消失。
研究人員也已經開始從塑料中紡出纖維用于布料，例如可以用于加固海床一段時間，防止海岸侵蝕。棺材，比如Loop生物技術公司用菌絲體制造的棺材，也可以用這種新塑料制造。Gruter說：“對于所有有限應用的材料來說，這種新塑料都非常合適。”
這種材料也可以用作包裝材料。“帶保質期的包裝需要不同的思維方式，”Gruter說，“但如果你仔細想想，這是很符合邏輯的。為什么你要為我們只使用很短時間的應用，設計一種可以使用兩百年的材料？”
與大多數(shù)由石油等化石燃料產品制成的塑料不同，PISOX部分是由二氧化碳制成的。事實上，PISOX中的草酸可以由二氧化碳通過電將兩個CO?分子結合而制成。“這個過程對許多工業(yè)公司來說很有趣，因為它可以通過在產品中存儲二氧化碳來給公司帶來負碳影響。除了儲存二氧化碳之外，將二氧化碳用于新產品也是快速降低二氧化碳在大氣中含量的另一種方式。
樂高積木，需要一種不能生物降解的塑料
玩具制造商樂高公司的另一種塑料也從該研究項目中脫穎而出。與PISOX不同，這種塑料不能生物降解，因為這種積木可以持續(xù)幾代人。然而，它是可回收的。樂高對這種新材料持樂觀態(tài)度，并希望進一步探索。第一步是將產量擴大到100公斤，以測試更多的特性和加工過程。這種材料還可以用于許多其他可持續(xù)應用，例如可重復使用的水瓶。
該行業(yè)的公司對這兩種新型塑料都感興趣，盡管Gruter還不想透露任何名字。擴大規(guī)模的一個優(yōu)勢是生產可以在現(xiàn)有的PET生產設施中進行。這種塑料尚未盈利，因為100公斤規(guī)模的生產成本仍為每公斤數(shù)百歐元。Gruter說，但在工業(yè)規(guī)模上，這種塑料可以與市場上已有的塑料競爭，如尼龍和ABS。
來源：生物降解材料研究院
