2021 年4 月21 日,《自然》雜志上的最新研究稱,美國科學家們發(fā)明了一種新工藝:僅用熱量和水,就可讓這些可堆肥塑料更容易分解。
研究發(fā)現(xiàn),隨機雜聚物(RHP)包裹的酶不會改變塑料的特性。當暴露于熱和水時,這種酶會擺脫聚合物包裹材料,并分解塑料聚合物。塑料可以在170 ℃左右的溫度下熔融并擠出成像普通聚酯塑料一樣的纖維。
該研究團隊在制作塑料時,將數(shù)十億個納米級的可食用聚酯的酶包裹在RHP 中,再嵌入到塑料樹脂珠中。要引發(fā)塑料降解,只需加入水和少量熱量即可。使用這種工藝制造出的塑料,多達98%會降解成小分子。而且這一過程避免了微塑料的產(chǎn)生。
對于聚乳酸(PLA),研究人員使用了一種名為蛋白酶K 的酶,這種酶可以將PLA 咀嚼成乳酸分子;對于聚己內(nèi)酯(PCL),則使用了脂肪酶。這兩種酶均具有價格低廉且易獲得的優(yōu)點。室溫下,80%的改性PLA 纖維在一周內(nèi)完全降解。溫度越高,降解速度越快。在工業(yè)堆肥條件下,改性PLA 在50 ℃下6 天內(nèi)降解,PCL在40 ℃下兩天內(nèi)降解。