德國利用廢棄油脂制成可一年內(nèi)降解的新塑料 適用于汽車等行業(yè)
來源：PUWORLD
據(jù)外媒報道，德國弗勞恩霍夫協(xié)會生產(chǎn)設備和設計技術研究所（Fraunhofer Institute for Production Systems and Design Technology IPK）與合作伙伴研發(fā)了一種新工藝，大規(guī)模生產(chǎn)了一種創(chuàng)新材料。此種材料是一種由回收垃圾制成的新型塑料，可以在一年之內(nèi)降解。此種材料名為聚羥基丁酸酯，很快將可用環(huán)保的方式生產(chǎn)和分解一次性產(chǎn)品。
塑料在包裝和消費品中占有重要地位，也是汽車和醫(yī)療等工業(yè)應用中不可或缺的材料。從化石資源中回收再利用塑料并不是常見的做法，而且此類方法制成的塑料降解速度非常緩慢，會在很長一段時間內(nèi)污染環(huán)境。
考慮到這一現(xiàn)狀，德國聯(lián)邦教育與研究部（BMBF）與弗勞恩霍夫協(xié)會生產(chǎn)設備和設計技術研究所、柏林工業(yè)大學生物處理技術學院、地區(qū)工業(yè)伙伴以及馬來西亞、哥倫比亞和美國的國際研究伙伴合作，啟動了Bio?konomie International（國際生物經(jīng)濟）研究項目。這些研究人員正在研發(fā)一種不用礦物、棕櫚油和菜籽油等優(yōu)質(zhì)資源制造聚合物的方法，因為生產(chǎn)此類優(yōu)質(zhì)資源對環(huán)境有害。
該項新工藝將廢棄油脂等含有大量礦物殘留物的工業(yè)殘余物轉化為聚羥基丁酸鹽（PHB）。可以采用微生物在特殊的發(fā)酵過程中，將此類殘余物進行代謝，讓其在細胞中沉積PHB以存儲能量。研究人員表示：“一旦塑料從該細胞中溶解出來，還是不能立即用于工業(yè)用途，因為硬化過程需要花費很久的時間。”因此，在生產(chǎn)后期下游階段，此類原材料必須與化學添加劑混合。例如，該研究小組調(diào)整了塑化和加工參數(shù)，以調(diào)整原材料的結晶時間，從而適應工業(yè)加工時間。最終得到的聚合物的性能與聚丙烯（PP）類似，但是與PP不同，該塑料能夠在6至12個月內(nèi)完全降解。
在生產(chǎn)此種塑料的過程中，研究人員利用微生物通過生物技術合成了整個聚合物。研究人員表示：“為實現(xiàn)目標，我們將廢棄油脂等生物殘留物轉化為用作技術用途的聚酯。”該研究小組選擇利用分子進行基因改造的微生物作為生物催化劑，在化學凈化工藝和優(yōu)化材料的幫助下，最終研發(fā)出一種全新的材料，以滿足工業(yè)塑料的需求。
該項新工藝不僅完全不需要石油合成成分，也可以成為綠色塑料替代品。自然產(chǎn)生的微生物又可以分解此類新研發(fā)的塑料，所以無需經(jīng)受工業(yè)堆肥廠降解物質(zhì)的特殊條件。此外，該工藝提供了一種生產(chǎn)和降解一次性產(chǎn)品的替代方法。
與此同時，該工藝也有助于為特定技術應用生產(chǎn)高質(zhì)量的塑料部件。此類產(chǎn)品的規(guī)格要求較高，可能需要明確幾何公差和表面質(zhì)量或者高精度的可再造性能，而研究人員研發(fā)的高度專業(yè)可再造工藝可以滿足此類需求。
