研究者らはPLAプラスチックを高品質の3Dプリント樹脂にリサイクルし、環境への負荷を軽減する

研究者らはPLAプラスチックを高品質の3Dプリント樹脂にリサイクルし、環境への負荷を軽減する
この投稿は Bingdunxiong によって 2022-9-4 20:02 に最後に編集されました

2022年9月4日、Antarctic Bearは、ワシントン州立大学(WSU)の研究チームがポリ乳酸(PLA)をリサイクルして変換するシンプルで効果的な方法を開発したことを知りました。これは、一般的に廃棄されるプラスチックを 3D プリントで使用できる有利な樹脂に変換する方法であり、これによりプラスチック廃棄物のリサイクルと再利用が可能になります。

△WSUの研究チームは、リサイクルされたPLAプラスチックを使用して、3Dプリント用の高品質の樹脂を製造している。ワシントン州立大学の博士研究員で、この研究に参加した研究者の一人であるYu Chung Chang氏は、「私たちは、それをすぐにより強く、より良いものに変える方法を見つけました。これをきっかけに、人々がこれらのものを捨てるのではなく『アップグレード』するようになることを願っています。私たちはゴミから直接より強い材料を作っており、この技術は将来大きな市場展望を持つと信じています」と語った。

同大学によると、PLAは世界中で毎年約30万トン生産されており、使用量は急増している。

バイオベースではありますが、カテゴリー 7 プラスチックに分類される PLA は、簡単には分解されません。淡水や海水に1年間浮いていても劣化しません。また、多くのプラスチックと同様に、溶かして再加工すると特性と価値が失われるため、リサイクルされることはほとんどありません。

「PLA は生分解性ですが、一度体内に入ると地中で分解されるまでに 100 年かかります。そのため、実際には依然として環境に多大な汚染を引き起こしています」とチャン氏は言う。「実際に何百万トンもの PLA が生産され始めたら、PLA をどうするかを考えたいのです。」

△チームの研究成果は「PLAアップサイクルのための化学的方法:プラスチック廃棄物から新しい3Dプリント材料へ」と題されている(ポータル)
グリーン・ケミストリー誌に掲載された研究で、機械・材料工学部の張金文教授率いる研究者らは、長い分子鎖を単純なモノマーに分解し、PLAをリサイクルする高速かつ無触媒の方法を開発した。化学プロセス全体は室温で約 2 日で完了します。アミノエタノールはポリ乳酸化学物質を分解するのにも安価であると説明している。

△プラスチックを3Dプリント樹脂に変換するこの方法は、地球規模のプラスチック分解による圧力を軽減することもできます。
「レゴ城を車に作り直したいなら、ブロックを一つずつ分解しなければなりません。それが私たちのやり方です」とチャン氏は言う。「アミノエタノールはポリ乳酸をモノマーに正確に切断します。モノマーに戻ったら、再重合してさらに強力なものにすることができます。」

PLA を基本的な構成要素に分解した後、研究者らはプラスチックを再構築し、3D プリンターの印刷材料として一般的に使用される光硬化性液体樹脂を作成しました。 3Dプリンターで使用してプラスチックシートに硬化すると、市販の樹脂と同等以上の機械的特性と熱的特性を発揮します。

研究者らはPLAに焦点を当てたが、PLAよりも一般的で化学構造も似ているものの、より大きな廃棄物問題を引き起こすポリエチレンテレフタレート(PET)にもこの研究を適用したいと考えている。

暫定特許を申請しており、プロセスのさらなる最適化に取り組んでいると報じられている。


プラスチック、樹脂、リサイクル、化学、新素材

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