多层塑料材料被广泛应用于食品和医疗用品包装，它们特别实用，但却难以通过传统方法回收。全球多层热塑性塑料的年产量大约为1亿吨，每种多层塑料都由多达12层不同的聚合物组成。其中40%的塑料废物来自制造过程，而且由于聚合物难以分离，最终几乎所有热塑性塑料都被送进了填埋场或焚化炉。
当地时间11月20日，《科学进展》杂志发文称，威斯康星大学麦迪逊分校的工程师们开发了一种使用溶剂回收多层塑料中聚合物的工艺。这项被称作“溶剂靶向回收沉淀技术”（STRAP）的新工艺，有望大幅减少塑料污染。
STRAP在聚合物溶解度热力学计算的指导下进行溶剂洗涤及分离回收。化学和生物工程学教授George Huber和Reid Van Lehn与他们的学生一起使用STRAP技术对一种商用聚合塑料中的聚合物进行了分离，这种商用塑料的组成成分包括常见的聚乙烯、乙烯-乙烯醇和聚对苯二甲酸乙二醇酯。
从最后的结果来看，分离得到的聚合物和制作原始塑料薄膜的聚合物具有类似的化学性质。
Huber说：“我们已经用一种多层塑料证明了这种工艺的可行性，接下来我们还会尝试将其应用于其他多层塑料，并拓展这项技术。”
研究团队希望利用回收的聚合物重新生产塑料材料，以实现塑料生产-使用-回收-再生产的完整循环。这样多层塑料生产商便可以回收生产、包装过程中产生的那40%的塑料垃圾。
新工艺依赖于Van Lehn开发的算法——仿真溶剂类导体筛选模型（COSMO-RS）。COSMO-RS能够计算出目标聚合物在不同温度混合溶剂中的溶解度，从而缩小潜在可用混合溶剂的选择范围。随后，研究人员可以通过实验选出能用于聚合物回收的溶剂。
由于多层塑料组成成分越来越复杂，确定可溶解每种聚合物的溶剂也越来越困难。
研究人员希望，最终开发出的计算系统能够找出可回收所有类型多层塑料的溶剂组合。同时，该团队还希望了解所用溶剂对环境的影响，并建立绿色溶剂数据库，以便在溶剂回收效果、成本和环境影响之间进行有效权衡。
科界原创
编译：攀汗
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《科学进展》
期刊编号： 2375-2548
