Zamiana pieluch w klej do karteczek samoprzylepnych

Opracowano nową technikę przetwarzania chłonnych polimerów z pieluch na materiały podobne do lepkich klejów używanych w samoprzylepnych karteczkach i bandażach, co może znacznie ograniczyć ilość odpadów.

Każdego roku 3,5 miliona ton zużytych pieluch trafia na wysypiska śmieci. Jedną z metod ograniczenia zużycia surowców jest recykling, który dzieli się na mechaniczny i chemiczny. Recykling mechaniczny jest tym, o czym myśli większość ludzi: mechanicznym rozdrobnieniem zużytych tworzyw sztucznych do postaci granulatu i ponownym ich przetworzeniem. Prowadzi to do powstawania materiałów o niższej jakości. Recykling chemiczny polega na wykorzystaniu procesów chemicznych do rozkładu tworzyw sztucznych, by stworzyć surowiec o zupełnie innych właściwościach lub przynajmniej tak wartościowych jak oryginał.

Naukowcy z Uniwersytetu w Michigan pracowali z Procter & Gamble nad opracowaniem trzyetapowego procesu, który przekształca superchłonne polimery zawarte w pieluchach, w materiał wielokrotnego użytku, w tym przypadku kleje. W tym celu badacze musieli znaleźć sposób na rozłączenie polimeru sieciowego w łańcuchy rozpuszczalne w wodzie.

- Polimery superchłonne są szczególnie trudne do recyklingu, ponieważ są zaprojektowane tak, aby były odporne na degradację i trwale zatrzymują wodę - powiedział Takunda Chazovachii, doktor na Uniwersytecie w Michigan i współautor badania.

Chazovachii odkrył, że gdy te polimery są ogrzewane w obecności kwasu lub zasady, ich wiązania poprzeczne ulegają zerwaniu. Następnie trzeba było skrócić długie łańcuchy polimerów w materiale, aby wyprodukować różne rodzaje klejów. Wykonano to dzięki sonikacji. Użyto maleńkich, pękających pęcherzyków powietrza do pocięcia łańcuchów na kawałki bez zmiany właściwości chemicznych. Na końcu przekształcono grupy kwasowe w łańcuchach polimerowych w grupy estrowe. Zmienia to właściwości polimerów z rozpuszczalnych w wodzie na rozpuszczalne w substancjach organicznych i stają się one lepkie, jak klej.

Naukowcy póki co pracują z pieluchami, które są już czyste, ale pojawiają się firmy, które czyszczą używane pieluchy, takie jak spółka stowarzyszona Procter & Gamble FaterSMART. Ponadto Chazovachii mówi, że warunki recyklingu chemicznego zabiłyby wszelkie przetrwałe bakterie. 

- Skierowałam większość moich badań w tym kierunku, ponieważ uważam, że jest to szansa dla chemików syntetycznych na wywarcie wpływu na rzeczywisty problem. Chcę, aby więcej ludzi o tym myślało, ponieważ globalny problem z tworzywami sztucznymi jest tak ogromny, a chemicy mogą odegrać naprawdę ważną rolę w ponownym wyobrażeniu sobie tego, co robimy z tymi odpadami – powiedziała Anne McNeil, chemik na Uniwersytecie w Michigan.

Źródła: Nature Communications, University of Michigan