> 廉價而高效益的環保性纖維: 由纖維的基因出發
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  2014/04/24 廉價而高效益的環保性纖維: 由纖維的基因出發

 

廉價而高效益的環保性纖維 :  由纖維的基因出發

恩諾先進科技/沈國宏

 

關鍵字:  地球暖化    石化塑料的回收     環保性纖維    徹底改變石化纖維的基因 塑膠添加劑的應用

 

生物可分解纖維的兩類可行技術,其中最為大家熟知的生質塑膠是由玉米所提煉的聚乳酸樹酯(PLA),它在工業堆肥的條件下可以達到完全分解的效果,然而在成本上不便宜,並且在 一般掩埋條件下PLA的分解效果一直有許多爭議。另外,與地爭糧和其他潛在的環境成本也常常被討論。

另一類技術是藉由功能性添加改變劑塑膠中高分子的結構;在適合的環境條件下,例如光照,高溫環境,添加劑中所含過度金屬元素的催化效應來打斷高分子鍵結而崩解成小分子,再讓微生物在有氧環境下消化生成水,二氧化碳及生物腐質,此即 光氧化型/熱氧化型塑膠降解添加劑的作用機制。此技術在成本上相較於PLA有優勢,但是崩解的小分子是否可以有效的讓微生物消化若未有足夠光照的環境,其分解的效率將大打折扣,更遑論一般的垃圾掩埋場無光照的環境,其分解的變數將更多。

難道沒有其他方式解決塑膠垃圾問題嗎這是文明的必要代價嗎?


 

回歸取法自然的謙卑

自然界運化的奧秘不是人類所能完全理解的,人們因過度的自恃,做出許多短視愚蠢的決定。現在,有越來越多的科學家不再將知識視為驕傲的能力,而是必須謙卑的感謝上天所賦予人類的聰明才智,收起人心的貪婪與自大,珍惜所知,愛惜所有。

解決塑膠垃圾問題的另一個出口或許隱藏在自然的循環系統中,只是我們忘了回歸自然法則』這是化學家們另外的想法,向自然學習的理念。自然界中充滿成千上萬種各式各樣不同的微生物,細菌,黴菌....,他們扮演終極清道夫的角色,默默的為生態圈將能量回歸大地。不同微生物與細菌間巧妙的默契,依序在不同的階段貢獻自己將有機質由大分子消化成小分子,或增生消化有機質,或死亡成為其他微生物種的食物,接替不斷,足顯這些小小物種的偉大作為。

環境誘子型塑膠分解加速劑 即是在這樣的概念下發展出來的塑膠廢棄物解決技術。這項技術的機制是透過添加劑的設計來加速微生物自然消化塑膠的速度,以縮短塑膠分解的時間。添加環境誘子型塑膠分解加速劑的塑膠垃圾在充滿細菌與微生物的掩埋環境中開始由表面像剝洋蔥的方式吸引首批的微生物進行水解,成為牠們的食物;首批消化後的產物成為第二波微生物群的食物繼續分解。此同時,首批微生物小兵並未停止工作,繼續侵蝕塑膠垃圾的表面提供源源不絕的食物供第二波微生物群消化;同樣的模式讓第三波,第四波微生物作用接續進行而不間斷,約略半年到十年塑膠就可以完全消化。這樣的時間線乍看之下好像也不短,但是比起數百年到千年不壞的塑膠垃圾,環境誘子型塑膠分解加速劑的發展絕對有其積極永續的意義,我們期待未來人類善用智慧發展出更有效率的分解加速劑,並配合回收掩埋技術撤底解決塑膠垃圾的問題。

環境誘子型塑膠分解加速劑的分解過程可用四個階段來說明: 1. 水解 2.酸化 3. 醋化 4. 沼化 在無氧環境下最後成為沼氣而分解完畢。其關鍵就在提供吸引微生物作用的驅動力/食物來源,有如植入一個消化DNA的到塑膠製品中讓它自然消化的循環加速。而且沒有光照劣化,熱劣化的問題,重金屬釋出等疑慮。

 

基於以上的添加劑設計概念,我們將PET纖維中添加 環境誘子型塑膠分解加速劑,根據ASTMD5511測試標準,觀察改質後纖維在微生物掩埋下分解的情形,顯然的,纖維表面已逐步被侵蝕,產生坑陷的表面。另外由生物分解效果的觀察中亦證實,PET織物的分解效果近乎線性的成長,截至第173天,其分解率已超過90%。這個結果是相當令人振奮的。我們成功的在實驗設計中驗證了理論模型的可行性。

 

歡迎與我們聯繫,了解更多關於環境誘子型塑膠分解加速劑。

恩諾先進科技有限公司

 

 

 

 

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