Advanced Industrial and Engineering Polymer Research
Open Access, CiteScore Tracker 2021=11.4
ISSN: 2542-5048
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OPEN ACCESS –REVIEW ARTICLE
Volume 4, Issue 3 Pages 133-150
July 2021
聚合物的化学再生
Manas Chanda

由于聚合物再生是减少不良废物和垃圾填埋行为,以及回收有经济价值的单体或其他物料的一种较好方式,因此我们对三次再生方法(化学再生)进行了评论性综述,在每种情形下特别关注了特定再生路径及其潜在适用性的化学依据。每一种广泛使用的商品聚合物――聚酯、聚酰胺、聚氨酯、环氧树脂、聚氯乙烯、聚碳酸酯和聚烯烃――的再生问题已经单独进行了论述,关注了被认为具有很大潜力的常规和非常规方法,例如酶降解、离子液体中介、微波辐射以及在超临界液体和超流体中进行处理。另外,也着重阐述了目前正在广泛研究的新兴方法,例如烷烃交叉复分解(CAM)、串联氢解/芳香化、Vitrimer(类玻璃高分子复合材料)基再生以及动态共价键合。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.06.002
OPEN ACCESS –REVIEW ARTICLE
Volume 4, Issue 3 Pages 151-158
July 2021
关于酶催化再生及合成聚合物生物降解的最新研究
Lilia S. Lens-Pechakova

消费后塑料废物的数量已经达到危及环境和人类健康的水平其管理现在成为一大挑战。塑料生物降解和生物再生是一种新兴的常规塑料废物再生方法。本综述阐述了关于酶催化合成聚合物生物再生和生物降解的最新研究;其中,重点阐述了最成功的案例,例如聚对苯二甲酸乙二酯的酶催化解聚作用,其中采用了一种专门设计而且最近发展成工业技术的酶――PET解聚酶;还重点阐述了与有可能在温和条件下以受控方式完全降解塑料的各种酶有关、有前景的最新研究成果。本综述还阐述了导致塑料生物降解减弱的聚合物性质,以及提高酶选择性、活性和热稳定性的蛋白质工程设计方法。所述研究中涉及到很多专业领域,例如聚合物化学、微生物学、诱变机制、蛋白质工程和工艺工程。运用这些创新的跨学科知识可以为环境废物管理提供新的视角,实现可持续循环经济。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.06.005
OPEN ACCESS –REVIEW ARTICLE
Volume 4, Issue 3 Pages 159-177
July 2021
生物塑料废物的再生:综述
Giulia Fredi, Andrea Dorigato

用生物塑料――即通过生物方式获取和/或可生物降解的塑料――取代常规塑料,不一定能解决能源枯竭和塑料废物积聚的问题。为了实现真正可持续的塑料经济,在生物塑料生产不断扩大的同时,必须针对生物塑料废物采取有效的寿命末期处理策略,无论可生物降解性如何,这对于所有生物塑料来说都是必要的。虽然对生物基非可生物降解生物塑料――例如生物聚对苯二甲酸乙二酯(bioPET)、生物聚乙烯(bioPE)和生物聚丙烯(bioPP)――进行再生的重要性已经毋庸置疑,但对于可生物降解生物塑料而言,前景尚不明朗,因为生物降解往往被视为唯一可接受的寿命末期处理方案。然而,生物降解一般并不是为了回收塑料材料或单体,以便在塑料产品的寿命周期内重新引入,但这是其他类型再生方案的明确目标,例如机械和化学再生,其中同时涉及废物管理和主要资源保护。由于生物塑料的生产规模不断扩大,而且这类材料将在未来数十年内与常规塑料共存,因此为每一种最常用的生物塑料找到最佳的寿命末期处理路径是至关重要的。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.06.006
OPEN ACCESS –RESEARCH ARTICLE
Volume 4, Issue 3 Pages 178-186
July 2021
再生PET发泡:有实时质量监测的超临界二氧化碳 辅助挤出
Katalin Bocz, Ferenc Ronkay, Béla Molnár, Dániel Vadas, Martin Gyürkés, Dániel Gere, György Marosi, Tibor Czigany

再生聚对苯二甲酸乙二酯rPET的发泡是通过超临界二氧化碳sc-CO2辅助挤出进行的。采用一种环氧官能化扩链剂,将rPET的固有粘度(IV)从0.62分升每克提高到0.87分升每克,为泡体稳定提供了充分的流变性质,从而能够达到小于0.15克/立方厘米的表观密度。分别采用差示扫描量热法(DSC)和扫描电子显微法(SEM),对均质和滑石粉诱导非均质晶体和泡体成核、后续泡体生长和稳定过程进行了考察。发现在采用滑石粉时结晶温度会升高,导致泡体尺寸分布变小。表明发泡rPET样品的表观密度与傅里叶变换近红外(NIR)光谱之间存在很强的相关性,可以进行快速、非破坏性的特性分析。因此,证明了NIR波谱法是再生PET挤出发泡过程中一种合适的线内质量监测方法,尤其是发生质量波动的情况下。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.03.002
OPEN ACCESS –REVIEW ARTICLE
Volume 4, Issue 3 Pages 187-198
July 2021
基于微纤化复合材料概念的新塑料再生方法
Stoyko Fakirov

我们目前观察到的塑料废物环境影响的戏剧性状况与这类材料的内在特性有关,塑料转化为废物甚至垃圾后,它们的性质不会发生本质上的变化。塑料的这种特性可能有助于部分地解决问题――通过再生将塑料废物转化为有价值的材料,从而减少塑料垃圾的数量。两种不混溶聚合物的混合物进行熔融掺混、挤压、冷拉伸和进一步压模成型或喷射成型,用于聚合物复合材料生产时,涉及到微纤化复合材料(MFC)的概念――这是一种可能的聚合物再生技术。基于可口可乐瓶中的PET和低密度聚乙烯的MFC,通过冷拉伸可以形成卓越的机械性质。需要强调的是,再生并不能解决塑料对环境造成负面影响的问题,相反只会推迟这个问题的解决。这是因为再生塑料会在寿命末期后重新转化为废物或垃圾。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.02.001
OPEN ACCESS –REVIEW ARTICLE
Volume 4, Issue 3 Pages 199-208
July 2021
医用塑料的再生
Blessy Joseph, Jemy James, Nandakumar Kalarikkal, Sabu Thomas

全世界的医疗设施会产生大量的未感染塑料废物。然而,其中只有一小部分会再生。传统上,废塑料被送到垃圾填埋场进行处置或者进行不充分焚烧。这些做法会对我们的环境造成不利影响。凭借极高的通用性,塑料已经成为医疗行业不可或缺的一部分。新冠肺炎疫情的爆发清楚地表明了一次性塑料制品的需求不断增长。因此,目前完全避免使用塑料可能难度很大。塑料再生无疑是解决塑料污染危机的一种方案。医用塑料再生主要由于分类或清洗存在困难而具有局限性。只有通过医疗行业与再生行业之间的适当协调,才有可能对医用塑料废物进行再生。需要以可持续的方式采用新再生技术。而且,医疗应用中所采用塑料应当以可再生的方式进行设计。本综述主要阐述了医疗废物的弊端,而且论述了常用医用塑料的再生潜力。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.06.003
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