近日，慕尼黑大學(xué)研究人員開發(fā)出了一種新的技術(shù)，這項技術(shù)將大大簡化回收廠分揀塑料的過程。并能夠自動識別聚合物，促進塑料迅速分離，以便重新使用。
這項技術(shù)包括對塑料微粒進行短暫的曝光處理，以引發(fā)其自身的熒光效應(yīng)。然后利用光電傳感器去測量由誘導(dǎo)光激發(fā)產(chǎn)生的發(fā)射光的強度，并用其確定其自身衰變動力學(xué)。該技術(shù)已申請專利。
慕尼黑大學(xué)化學(xué)系 Heinz Langhals教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員在快速塑料回收領(lǐng)域跨出關(guān)鍵性的一步。他們開發(fā)出了一種能夠?qū)酆衔锝M分進行自動識別，從而提高回收和再利用各種類型塑料效率的技術(shù)。
該技術(shù)利用了光激發(fā)后誘導(dǎo)聚合物產(chǎn)生的固有熒光特性。 “經(jīng)曝光處理后，塑料將發(fā)出熒光，并且在一個特定的模式下，發(fā)光強度隨著時間的變化而衰減。因此，不同類型的聚合物的熒光壽命是他們自身的高度特性，即可充當(dāng)為‘指紋’。”Langhals這樣解釋。關(guān)于該方法的細(xì)節(jié)發(fā)表在最新一期《綠色與可持續(xù)化學(xué)》雜志。
將塑料瓶變?yōu)轱L(fēng)衣
金屬在回收利用時，其自身質(zhì)量往往會有損失，而聚合物則不然，塑料可以很有效地回收利用。“聚合物體現(xiàn)了技術(shù)材料的可持續(xù)循環(huán)的一個有趣基礎(chǔ)。而最關(guān)鍵的一點是可回收的材料應(yīng)該是化學(xué)類純凈。在這種情況下,由聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)制成的瓶子可以相對容易地轉(zhuǎn)化為合成纖維并用于制造防水風(fēng)衣，”Langhals說。
絕大多數(shù)聚合物的加工是利用的熱塑成型技術(shù)，就是說，將塑料高溫融化，在熔融狀態(tài)下注入到各種不同的模具中，以獲得不同的工件。但是在對再生塑料進行二次加熱時會嚴(yán)重影響材料性能，除非分類之后的塑料具有很高的純度。當(dāng)污染率達到5％，就足以顯著降低整產(chǎn)品的質(zhì)量。
“降級利用”效應(yīng)產(chǎn)生的原因是，作為普遍規(guī)律，聚合物彼此在化學(xué)上是不相容的，所以他們往往是不混溶的。對聚合物的混合物進行二次加熱將形成被晶界分離的不同區(qū)域，進而對最終產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響。出于這個原因，制造高品質(zhì)塑料總是利用原始材料 ——從不沒有使用回收材料。
但是，由慕尼黑大學(xué)團隊開發(fā)新的方法可以改變這種狀況。Langhals表示 :“廢物利用的問題只能通過化學(xué)手段來解決，并且我們的新技術(shù)可以對環(huán)保做出顯著貢獻，因為該技術(shù)可以實現(xiàn)廢塑料的自動分揀”。的確，利用熒光壽命測量每小時可以對高達1.5噸塑料進行的識別和分類。換句話說，現(xiàn)有的技術(shù)條件已經(jīng)滿足其在大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用上的不同需求。
