16
دسامبر

تکنیک جدید اجازه می‌دهد تا پوشک ها 200 بار سریعتر بازیافت شوند

آب و اشعه ماوراء بنفش به طور موثر و سریع پلیمرهای اتصال عرضی در پوشک را بدون استفاده از مواد شیمیایی تجزیه می‌کنند. این فرآیند به مولکول‌های پلاستیکی بازیافتی اجازه می‌دهد تا برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

مواد سوپرجاذب مانند پلی آکریلات سدیم اجزای کلیدی در محصولات بهداشتی و پزشکی مختلف از جمله پوشک، بانداژ و مواد پانسمان هستند. به طور معمول، این پلیمرهای اتصال عرضی که به دلیل جذب بالا شناخته می شوند، در آب نامحلول هستند. بازیافت آنها به طور سنتی استفاده از اسیدهای قوی را ضروری کرده است.

در دماهای بالا، آنها ذوب نمی‌شوند، بلکه فقط تجزیه می‌شوند. اسیدها، با این حال، زنجیره‌های تثبیت‌کننده پلیمرها را پس از حدود 16 ساعت در دمای 80 درجه سانتی‌گراد «قطع» می‌کنند و از این رو، بازیافت را فعال می‌کنند. این فرآیند پیچیده و پرهزینه است، به همین دلیل است که سوپرجاذب‌ها به سختی مورد استفاده مجدد قرار گرفته‌اند. سالانه حدود دو میلیون تن از آنها دور ریخته یا سوزانده می‌شود.

مایع در پنج دقیقه به جای 16 ساعت

محققان مؤسسه سیستم‌های بیولوژیکی و شیمیایی، مؤسسه رابط‌های بیولوژیکی و مؤسسه فناوری شیمیایی و شیمی پلیمر KIT اکنون دریافته‌اند که پلیمرهای پلی‌آکریلات سدیم اتصال عرضی پس از جذب آب در زیر نور UV  تجزیه می‌شوند.

زنجیرهایی که پلیمرها را به هم متصل می‌کنند در اثر نور شکسته می‌شوند. پاول لوکین، پروفسور مؤسسه سیستم‌های بیولوژیکی و شیمیایی توضیح می‌دهد که پس از شکسته شدن زنجیره‌ها، آن‌ها آنقدر شل هستند که در آب شنا می‌کنند و به الیاف مایع تبدیل می‌شوند. برای مطالعات خود، محققان آسترها را از پوشک های معمولی جدا کردند، آنها را با آب خیس کردند و در معرض یک لامپ 1000 وات قرار دادند. لوکین می‌گوید: «این روش با نور UV حدود 200 برابر سریعتر از اسیدها است».

پلیمرهای بازیافتی را می‌توان به روش های مختلف استفاده کرد

این تیم از فرآیندهای شناخته شده برای تبدیل مایع حاصل از بازیافت به چسب‌ها و رنگ‌های جدید استفاده کرد. طبق مشاهدات این ماده محلول و قابل پردازش از اهمیت بالایی برخوردار بود. این دانشمند توضیح می‌دهد که به احتمال زیاد، می‌توان آن را به بسیاری از محصولات دیگر تبدیل کرد.

برای آزمایشات خود، محققان از پوشک تمیز استفاده کردند. اما امکان جداسازی سوپرجاذب‌ها از پوشک‌های مستعمل نیز وجود دارد. لوکین می‌گوید: «از این رو، دلیلی وجود ندارد که استفاده نزدیک به واقعیت ممکن نباشد. روش بازیافت را می‌توان بدون هیچ هزینه‌ای با استفاده از انرژی خورشیدی از نظر زیست محیطی بهینه کرد. ما یک استراتژی امیدوارکننده برای بازیافت سوپرجاذب‌ها پیدا کرده ایم. این امر به طور قابل توجهی آلودگی محیط زیست را کاهش می‌دهد و به استفاده پایدارتر از پلیمرها کمک می‌کند.

 

نویسنده خبر: مهدیه رنجبر

 

References

https://doi.org/10.1021/acsami.3c06999