水和紫外線輻射能有效、迅速地分解尿布襯裡中的交聯聚合物，而無需使用任何化學物質。此過程可使回收的塑膠分子重新用於各種用途。聚丙烯酸鈉等超吸水性材料是尿布、繃帶和敷料等各種衛生和醫療產品的關鍵成分。通常情況下，這些以高吸收性著稱的交聯聚合物不溶於水。傳統上，回收它們必須使用強酸。

超級吸收體吸收足夠的水分後，在紫外線照射下會變成液體。然後它們就可以重複使用了。資料來源：Ken Pekarsky，KIT

在高溫下，吸水性材料不會熔化，只會降解。然而，在 80 攝氏度的高溫下大約 16 小時後，酸就會”切斷”穩定聚合物的鏈條，從而實現回收。這個過程既複雜又昂貴，因此超級吸收劑幾乎沒有被重複使用過。每年，約有 200 萬噸超級吸收器被丟進垃圾桶或焚燒。

來自德國工業技術大學生物和化學系統研究所、生物界面研究所以及化學技術和聚合物化學研究所的研究人員現在發現，交聯聚丙烯酸鈉聚合物在吸收水分後會在紫外線下降解。

“連接聚合物的鏈條在光照下斷裂。生物和化學系統研究所教授帕維爾-列夫金解釋說：”連接聚合物的鏈條被光線打斷，然後，它們變得非常鬆散，在水中游動，變成液態纖維。在研究中，研究人員從傳統尿布上剪下內襯，用水浸濕，然後將其置於 1000 W 的燈下。 “列夫金說：”這種使用紫外線的方法比使用酸的方法快約 200 倍。 “

研究小組隨後使用已知的製程將液體轉化為新的黏合劑和染料。 “觀察到這種物質具有可溶性和可加工性是非常重要的。很有可能，它還可以轉化成許多其他產品，”這位科學家解釋。

在測試中，研究人員使用了乾淨的尿布。但也可以從用過的尿布中分離出超級吸收劑。 “列夫金說：”因此，沒有理由不可以進行接近實際的使用。透過使用太陽能，這種回收方法可以在不增加成本的情況下優化生態環境。我們已經找到了一個很有前景的超級吸收器回收策略。這將大大減少環境污染，有助於更永續地使用聚合物”。

參考資料：”從尿佈到增稠劑和壓敏膠”：李帥、Johannes M. Scheiger、王振武、Birgit Huber、Maxi Hoffmann、Manfred Wilhelm 和Pavel A. Levkin 於2023 年9 月7 日發表於《ACS 應用材料與介面》。

DOI: 10.1021/acsami.3c06999

編譯自：ScitechDaily