“拯救”海洋塑料:各行各业如何把“变废为宝”玩出新花样?

材料文献解读 2022-06-27

海洋污染再生塑料黑洞

3991 字丨阅读本文需 10 分钟

近日,沙特基础工业公司(SABIC)推出了全新LNP™ ELCRIN™ WF0061BiQ树脂,对于高性能环保材料行业而言,可以说是开创性的一项突破。

SABIC特材部亚太区研发和应用总监王勤介绍说,作为SABIC内部“独特产品部门”,特材业务部侧重于挑战技术难题,为全球交通、通信、工作和生活方式的进步提供帮助。借助于全球应用技术中心和深厚的材料加工专长,特材业务部的解决方案被提供给一系列行业,包括工程热塑性塑料树脂、特种改性料、共聚物和添加剂。其业务主要包括LNP改性料、LNP共聚物等等。目前,6大技术和应用中心分别位于美国、荷兰、印度、日本、韩国和中国,在全球拥有超过2500项专利申请。2021年共推出了65个新产品。同时,SABIC特材产品的应用范围覆盖了从与第四次工业革命相关的新兴技术(例如人工智能、5G基建、可再生能源、电动汽车)到智能电子、医疗保健和机器人等领先领域。

为助力消费电子行业实现净零碳排放目标,SABIC最近还推出了首款生物基聚碳酸酯(PC)共聚物LNP™ ELCRIN™ EXL7414B树脂。该材料是SABIC获得国际可持续发展和碳认证的一系列材料中的第一款商业化牌号,这款新型共聚物配方中来自废料的生物基成分高达50%以上,且不会造成食物链竞争。

海洋塑料是指在离海岸线30英里(50公里)范围内没有得到有效管理的塑料废弃物,它们最终很可能进入海洋。王勤解释道,公司这次推出的新型材料就是以海洋废弃PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)塑料瓶为原料,通过SABIC专有的iQ技术化学方法升级再造为PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)树脂,可用于消费电子应用,如计算机和汽车座椅的风扇外壳、电气连接器和外壳等。

全新LNP™ ELCRIN™ WF0061BiQ树脂是一种玻纤增强型PBT材料,具有无溴、无氯的阻燃特性,符合UL94 V0(0.8毫米厚度)和F1级阻燃标准和CTI=0。它还具有出色的耐热性、韧性和刚度,而其高流动性也使之成为生产电气设备外壳等室外薄壁成型应用的理想材料。

“拯救”海洋塑料的不仅仅是SABIC,全球范围内,各行各业都在努力,他们是如何“变废为宝”的呢?我们一起来看看吧!

包装行业

01 SABIC利用海洋塑料推出再生聚乙烯软袋

2022年3月23日,沙特基础工业(SABIC)表示,通过与柔性薄膜产品制造商Polivouga合作,帮助开发原料来自海洋塑料,使用SABIC认证的循环聚乙烯的冷冻食品包装解决方案。

该项目的第三个合作者是总部位于西班牙的Nueva Pescanova Group,该集团从事捕捞、养殖、加工和销售新鲜、冷藏和冷冻海鲜产品的行业。

据了解,收集到的废料将使用SABIC的“先进回收”工艺进行转化,以生产公司认证的循环聚合物SABIC® LLDPE(线性低密度聚乙烯)和LDPE(低密度聚乙烯)。Polivouga进一步加工生产Nueva Pescanova,作为冷冻海鲜包装袋中使用的软包装薄膜。

02 由100%海洋回收渔网制成的包装容器

2021年9月30日,全球著名的包装赛事Pentawards举办了线上颁奖典礼,获得铂金奖-永续设计类的作品是OCEANIQ,将回收的海洋塑料制成的包装,创意满满~

希腊德尔海兹集团的超级市场商店Alpha Beta,请希腊设计公司2Yolk为他们专门打造纯素家庭护理洗涤剂的品牌。该产品线的独特之处在于包装容器由100%海洋回收渔网制成。设计师品牌命名为OceaniQ。

电子电气行业

01 戴尔采用海洋废塑及生物基塑料制作产品与配件

据生物基资料库2022年4月1日报道:近日,Dell在推出的新款Latitude 5000系列笔记本中,将更多新型可持续材料应用在产品和包装上。

在该系列笔记本的上盖采用71%可循环可持续材料,分别包含21%由造纸业回收再造的木质生物塑料、20%回收碳纤维,以及30%回收塑料,而底座部分则采用20%回收碳纤维材质,加上39%以蓖麻油制成的生物基塑料脚垫。

在该系列的风扇外壳中,海中漂流的废弃塑料占比28%,在包装更采用100%可回收或可再生利用材料制作,同时大幅简化盒装设计。

02 三星手机部分零件用帝斯曼海洋回收塑料制造

据帝斯曼官网2022年2月23日报道,帝斯曼工程材料为三星电子提供支持,共同推出了首款采用Akulon® RePurposed高性能可循环海洋塑料制成的智能手机。Akulon® RePurposed是一种高性能聚合物,帝斯曼利用从印度洋中回收的废弃渔网制成。

帝斯曼为三星电子定制了这种材料,专门满足新款Galaxy S22系列和Galaxy Tab S8系列的高性能要求。这种材料应用在各种重要元件上,包括Galaxy S22系列的按键支架、S Pen手写笔的内部支架,以及Tab S8系列的内部支架。

Akulon® RePurposed高性能可循环海洋塑料凭借自身独有的特性,实现了出色的平衡性和卓越的机械性能,并且已经应用于汽车、消费品和电子设备等各种行业。

03 Tom Ford推出首款100%由再生海洋塑料制作的运动腕表

据可持续时尚2022年1月24日报道:美国设计师品牌Tom Ford(汤姆·福特)近期推出首款100%再生海洋塑料制作的运动腕表Tom Ford 002 Ocean Plastic Sport Watch。

据品牌介绍,这款表采用了全球第一款由回收海洋塑料制成的自动上链机芯,整只表的材料使用了大约35个回收塑料瓶。

汽车行业

01 Jeep推出两款新SUV,车内饰采用大量可回收材质

2022年1月,Jeep以环保、可持续发展为主题,推出了自由侠和指南者的Upland特别版车型。

以环保为主打的特别版,在车内新增了大量可回收材质,例如车内顶棚、地毯以及座椅等均是由海洋中取出的可回收塑料制成。并且椅背还印有可回收的标志LOGO。

02 福特使用100%海洋回收塑料制造零部件

据盖世汽车资讯2021年12月11日讯:据外媒报道,福特公司成为第一家采用100%回收海洋塑料生产汽车部件的汽车制造商。Ford Bronco Sport车型内的线束卡扣,使用从海洋里收集来的塑料制成。

福特计划使用回收的海洋塑料来生产其他零部件,包括变速箱支架、电线护罩(wire shields)和地板侧粱(floor side rails)。这种材料可以满足或超过所有固定部件的强度和耐久性要求。

03 大众Cupra将海洋垃圾塑料制成座椅

据盖世汽车资讯2021年11月6日讯:据外媒报道,大众汽车集团(Volkswagen Group)旗下西班牙子品牌Cupra将海洋垃圾塑料变成座椅用布。

Cupra在巴塞罗那推出其首款纯电动汽车Born。这款车采用塑料座椅,而生产所用的塑料由渔民和志愿者从地中海里收集而来。

这些塑料被送到西班牙吉罗纳(Girona)的Riberet回收工厂,经过分类和清洗,粉碎成薄片,形成颗粒,最后纺成Seaqual Yarn回收聚合物纤维,用作Born座椅的表面材料。

运动与休闲行业

01 PUMA推出全新RE:JERSEY项目

据Business Wire 2022年3月24日报道:体育用品公司彪马(PUMA)将试用一种创新的生产流程,使用现有的足球衫来生产新足球衫。RE:JERSEY项目将把足球服作为生产新运动衫纺纱的主要原料。

在RE:JERSEY项目的回收流程中,衣服将被化学分解为其主要成分(解聚),然后过滤掉颜色,并使用化学方法来还原材料,以制作与原生聚酯料有着同样性能特征的纱线(再聚合)。

RE:JERSEY球服由75%的再利用足球衫制作,剩余的25%来自于SEAQUAL®海洋塑料。

SEAQUAL®海洋塑料是一种可持续、完全可跟踪的原材料,它源于SEAQUAL INITIATIVE,使用海洋垃圾制作,在某些情况下使用彻底废弃的渔网或其他水产养殖用塑料制作。

02 伊藤忠、YKK、Aquafil合作研发可再生的尼龙拉链和纽扣

据可持续时尚2022年3月28日报道:近日,日本贸易巨头伊藤忠商事(ITOCHU Corporation)、拉链巨头YKK旗下意大利公司YKK Italy S.p.A.,以及拥有专利Econyl再生尼龙纱线的意大利尼龙纱线生产商Aquafil达成协议,将共同开发再生拉链、再生纽扣等五金配件产品。

基于YKK的环保产品系列NATULON,加之Aquafil的Econyl再生尼龙纱线,打造出NATULON® made with ECONYL®,将于2023年春夏季,以欧洲地区为中心进行销售。

Econyl再生尼龙纱线是Aquafil耗时4年研发出的。这种新型纱线通过了LEED认证(领先能源与环境认证),原料来自于废弃渔网、织物废料、地毯地板和工业塑料等从垃圾填埋场和海洋垃圾中回收而来的废旧塑料,以及生产尼龙纤维过程中产生的衍生物。

科学家的7个“奇思妙想”

每年的6月8日是联合国确定的“世界海洋日”。其目的是希望人们关注人类活动给海洋带来的可怕代价,努力保护海洋生态环境的健康。垃圾,尤其是塑料垃圾,对海洋的污染最直接。它们漂浮在海洋上,随着洋流的运动而聚集,形成“垃圾岛”和“垃圾带”,如加州和夏威夷之间的“大太平洋垃圾带”。海洋垃圾不仅破坏海洋环境,对鸟类和海洋生物构成威胁,而且危害人类健康。如何清除海洋垃圾?人们提出了很多想法,其中有些可以说是“脑洞大开”。

01“海洋垃圾桶”

受斯莱特的启发,两名澳大利亚人设计了一种比浮动围栏成本更低、操作更简单的方法,即制作一个“垃圾桶”并将其放入大海。装置的一部分固定在岸上,其原理非常简单:海水被泵入、过滤,垃圾被放在一个特殊的袋子里。该设备可以24小时不间断工作,人们只需定期清洁袋子。他们还成立了一家公司,希望将这一想法投入大规模生产。

02浮栅拦截

一位名叫Boyan Slater的荷兰大学生想象着巨大的漂浮栅栏将被设置在海流通过拦截海洋垃圾的地方。漂浮的栅栏长近2000米,呈V形,像张开的双臂。漂浮在海面上的塑料垃圾将随水流一起投入它的“怀抱”。这种漂浮围栏能抵御风暴,下面没有障碍物,不会对海洋生物造成危害。斯莱特成立了一家名为“海洋清洁”的公司,通过众筹来实施他的计划。迄今为止最长的浮式结构物将首先被放置在日本玉马岛附近海域,然后被放置在“大太平洋垃圾带”上。

03垃圾“生态岛”

海洋垃圾的打捞和处理成本将非常高。荷兰科学家设想,这个海洋“垃圾岛”可以就地处理,变成“生态岛”。在被塑料垃圾污染最严重的太平洋,这些垃圾以一种特殊的方式聚集在一起,一个接一个地做成浮动平台。这些平台被连接起来形成岛的基础,然后由土壤和沙子铺成土地,以促进植物生长。能源依赖于太阳能、风能和波浪能。

04垃圾发电厂

如何将海洋垃圾变废为宝,科学家们已经开始了一些研究。一种方法是打捞海洋垃圾并焚烧发电。由于80%以上的海洋垃圾是塑料,可以用于焚烧发电。燃烧后的灰烬可用于土地复垦或岛屿建设。但在海洋垃圾焚烧中,首先要解决搁置和脱水的问题,由于焚烧塑料会产生大量有害气体,危害环境和生态,因此控制有害气体排放的问题需要首先解决。

05丢进黑洞

面对海洋垃圾,美国科学家将目光投向了浩瀚的宇宙,异想天开地想象着把垃圾“扔进”黑洞。黑洞可以吞噬一切,而且不允许内部物质外流,是一个非常理想的“垃圾桶”。人们需要对海洋垃圾进行脱水、消毒和粉碎,将其压缩成球形,并在其上安装一个小型助推器,用宇宙飞船将球形垃圾运送到黑洞中。这样,球形垃圾就可以利用黑洞巨大的引力和助推器的力量,进入黑洞并永久储存。

06垃圾“养殖场”

日本科学家提出的想法是把海洋垃圾场变成海洋农场。将海洋塑料废弃物粉碎无害化处理,编织成围网养殖鱼虾。根据鱼虾不同的生活习性,养殖场被划分为不同的区域,每个区域都有两到三个直径100米的球形围网。球形围网可以漂浮在海面上,网目大小足够让小鱼小虾自由进出。塞纳河的外表面可以继续吸收海里的垃圾,可以作为织网的新材料。

07垃圾“炼油厂”

既然塑料是由石油和天然气等化石燃料制成的,那么逆转这一过程,即将塑料还原成石油,是否可行?目前,利用废塑料生产燃料油的技术在一些国家取得了突破性进展。例如,沙特阿拉伯科学家发明了一种将干燥和粉碎的海洋塑料废料加热到400度以上的方法℃ 把它气化,然后把它通入一个特殊的冷却装置中冷却,就可以再次得到油。从海洋废物中制造芳烃也是一种解决办法。当反应温度为525℃时℃, 废塑料70%可转化为有用的芳香族物质,可用作化工、医药产品的原料和燃料改性剂,其余可转化为氢气和丙烷。

来源:中国化工报,CHINAPLAS国际橡塑展,宇宙小百科

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