新加坡的科學家們開發了一種新的回收技術，能夠更容易地從世界上最難處理的廢物之中回收有價值的材料，即多層塑料包裝。來自南洋理工大學（NTU）和南洋環境與水研究所（NEWRI）的研究人員表示，他們的方法能夠在不使用常見於先進回收技術的苛刻化學溶劑的情況下，分離混合塑料。這種方法可能為處理用於零食、即食麵及其他消費品的包裝提供一條更環保的途徑。隨著全球塑料廢物的持續增長，這一研究結果顯得尤為重要。
根據經濟合作與發展組織（OECD）的數據，全球塑料生產到 2040 年可能將達到每年 736 百萬噸，這對已經難以處理複雜包裝材料的回收系統施加了更大壓力。
新回收技術能有效處理混合塑料包裝
混合塑料包裝難以回收的原因在於，許多現代食品包裝是由多層不同的塑料粘合在一起製成的。製造商使用這些組合，因為它們能夠創造出強韌、輕便的包裝，保護食品免受濕氣、氧氣和污染。然而，這些特性同樣使回收變得極為困難。傳統的機械回收在處理單一塑料類型時效果最佳，而當不同塑料混合在一起時，所產生的回收材料通常質量降低，商業價值有限。因此，大量的多層包裝最終被填埋或焚燒，而不是進行回收。
為瞭解決這一問題，NTU 團隊開發了一種稱為聚合物分離的去聚合化誘導過程（DIPS）。根據研究人員的説法，該技術選擇性地分解一種塑料，同時保持另一種塑料的完整性，從而使材料在加工過程中能夠自然分離。
該系統依賴於一種名為反應擠出（reactive extrusion）的製造技術，其中常用來熔化和成型塑料的設備同時也充當化學反應器。在團隊的實驗中，含有聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚丙烯（PP）的混合塑料廢料一起進行處理。PET 廣泛用於飲料瓶和食品包裝，與甘油（glycerol）反應，後者是一種低成本且廣泛可用的化學物質，可將其分解為較小的分子。一旦改變，PET 不再表現出原始塑料的特性。
極性和粘度等特性的差異使得材料在加工過程中自動分離。與許多化學回收方法不同，該過程在無溶劑和正常大氣壓下運行，可能降低成本、安全問題和環境影響。
研究成果顯示可行性與商業潛力
研究的主要負責人、NEWRI 可持續化學與材料項目主任胡曉教授表示，團隊希望開發一種實用的方法來應對日益增長的混合塑料廢物挑戰。他表示：「我們看到越來越多的混合塑料包裝用於日常食品產品，但安全和高效地回收這些包裝仍然是一個重大挑戰。」實驗室測試顯示出令人鼓舞的結果。回收的聚丙烯在最佳條件下保留了高達 90%的拉伸強度，這表明其可在實際應用中重複使用，而不是降級為低價產品。
研究人員還使用工業後混合包裝廢料進行了測試，並報告説相比於傳統的機械回收技術，其材料質量有顯著改善。雖然回收的 PET 無法立即恢復到其原始形式，但仍然可能具有相當的價值。研究人員指出，它可能被用於特殊材料或轉化為未來製造應用的化學基礎材料。
這項技術最具吸引力的方面之一在於，它可以使用目前塑料行業中已廣泛使用的設備來實施。由於反應擠出是一種成熟的工業過程，研究人員相信 DIPS 方法可以在不需要全新製造基礎設施的情況下進行擴大。團隊還認為，這一概念可以適應其他混合塑料的組合，可能擴大其在食品包裝以外的用途。根據研究人員引用的估算，成功大規模回收混合塑料廢物每年可釋放超過 2500 億美元的經濟價值，同時減少因丟棄包裝所造成的環境負擔。
該項目的下一階段將專注於與行業合作夥伴合作，在更大規模的運行條件下驗證該技術並評估其商業可行性。
