研究人員將PLA塑料回收，制成優(yōu)質(zhì)的3D打印樹脂和減少環(huán)保壓力

2022年9月4日,，南極熊獲悉,，華盛頓州立大學(xué) (WSU) 的一個(gè)研究小組，開發(fā)了一種簡(jiǎn)單有效的方法,，來(lái)回收和轉(zhuǎn)化聚乳酸 (PLA),。這是一種將通常丟棄的塑料,，轉(zhuǎn)化為3D打印中使用的優(yōu)勢(shì)樹脂方法，可以實(shí)現(xiàn)塑料垃圾回收再利用,。

△WSU研團(tuán)隊(duì)使用回收的PLA塑料,，制造出用于3D打印的高質(zhì)量樹脂

華盛頓州立大學(xué)博士后研究員，該研究的研究者之一Yu Chung Chang說：“我們找到了一種方法,，可以立即把它變成更強(qiáng)大,、更好的東西，我們希望這將激勵(lì)人們“升級(jí)”這些東西,，而不是把它扔掉,。我們直接從垃圾中制造出更堅(jiān)固的材料，并且相信該技術(shù),，未來(lái)會(huì)很有市場(chǎng)前景,。”

根據(jù)該大學(xué)的數(shù)據(jù),，全球每年大約生產(chǎn)30萬(wàn)噸PLA,，并且使用量正在急劇增加。

雖然它是生物基,，但被歸類為7號(hào)塑料的PLA不容易分解,。它可以在淡水或鹽水中漂浮一年而不發(fā)生降解。同時(shí),，它也很少被回收,，因?yàn)橄裨S多塑料一樣，當(dāng)它被熔化并重新形成時(shí),，它的性能將不如原來(lái),，失去了它本來(lái)的價(jià)值。

Chang說："雖然它是可生物降解的,，但一旦你深入研究它,，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它實(shí)際在地下分解的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)100年，在現(xiàn)實(shí)中,，它仍然會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生大量的污染,。我們想要解決，當(dāng)人們真的開始生產(chǎn)百萬(wàn)噸規(guī)模的聚乳酸時(shí),，我們得知道如何處理它們,。”

△該團(tuán)隊(duì)的研究成果題目為《PLA升級(jí)循環(huán)的化學(xué)方法：從塑料廢料到新的3D打印材料》（傳送門）

在他們發(fā)表在《綠色化學(xué)》雜志上的研究中,，由機(jī)械和材料工程學(xué)院的張金文教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員，開發(fā)了一種快速和無(wú)催化劑的方法來(lái)回收聚乳酸,，將長(zhǎng)長(zhǎng)的分子鏈分解成簡(jiǎn)單的單體,。整個(gè)化學(xué)過程可以在常溫環(huán)境下兩天左右完成,。它們解釋，將氨基乙醇用來(lái)分解聚乳酸化學(xué)品也很便宜,。

△這種將塑料轉(zhuǎn)化為3D打印樹脂的方法,，還可以減少全球塑料分解所帶來(lái)的壓力

Chang說："如果你想把樂高城堡重建成一輛汽車，你必須把它一磚一瓦地拆開,，這就是我們所做的,。氨基乙醇將聚乳酸精確地切割成單體，一旦它恢復(fù)成單體,，你可以將它重新聚合成更強(qiáng)大的東西,。"

一旦聚乳酸被分解成基本構(gòu)件，研究人員重建了塑料,，并創(chuàng)造了一種光固化液體樹脂,，通常用作3D打印機(jī)的打印耗材。當(dāng)它被用于3D打印機(jī)并固化成塑料片時(shí),，該產(chǎn)品顯示出與市面上的樹脂相同或更好的機(jī)械和熱性能,。

雖然研究人員專注于PLA的研究，但他們希望將這項(xiàng)工作,，應(yīng)用于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）,，它比PLA更常見，具有類似的化學(xué)結(jié)構(gòu),，但是帶來(lái)更大的廢物利用問題,。

據(jù)悉，他們已經(jīng)申請(qǐng)了一項(xiàng)臨時(shí)專利,，并正在努力進(jìn)一步優(yōu)化該工藝,。