利用紫外線即可水溶化之尼龍材料,可望有助於解決海洋塑膠垃圾問題

 

刊登日期:2022/6/13
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日本北陸先端科學技術大學院大學(JAIST)與海洋研究開發機構(JAMSTEC)、島津製作所等共同開發了一項暴露於紫外線後會變成水溶性且由微生物分解的新尼龍材料,並闡明了相關分解特性。新尼龍材料的原料係以製紙工廠的廢棄物經過微生物發酵製成的生質素材,但做為塑膠使用則具有高強度。新尼龍材料的開發將可望有助於解決對生態系統產生不利影響之海洋塑膠垃圾問題。

新尼龍材料採用了神戶大學透過微生物將紙漿產業廢棄物予以發酵製成衣康酸(Itaconic Acid)的製造技術。JAIST以衣康酸與己二胺(Hexamethylenediamine)製作出單體(Monomer),並開發了一項具有五角形吡咯啶酮(Pyrrolidone)骨架的尼龍聚合物。

新尼龍材料可適用於射出成形,且具有高韌性。另經過JAMSTEC、島津製作所的質量分析評估,新材料吸水率低且穩定,但在海水中暴露於自然光下,2週後即變成水溶性。由於五角形結構坍塌且由疏水性變為親水性,進而成為可被微生物食用的狀態。

此外,在生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand; BOD)實驗中,確認聚合物溶解後的寡聚物(Oligomer)不再用於微生物的氧氣呼吸而變成二氧化碳,且確認了降解微生物的菌株種類。

遺失、棄置的漁具散佈海洋等水域,持續破壞海洋生態,「幽靈漁撈(Ghost Fishing)」對海洋生物或海事安全皆構成極大的威脅。此外,聚苯乙烯、聚丙烯與水不相容,因此存在因風化而變細小被生物誤食的問題。新尼龍材料的開發將可望有助於解決這些問題,並進一步擴大應用於農業資材、被覆纖維(Coated Fiber)等用途。


資料來源: https://newswitch.jp/p/32082
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