工程师们开发了一种突破性的可逆胶水,有望改变回收过程。这种环保的水性胶水可以很容易地从瓶子上分离标签,从而有助于回收和减少垃圾填埋。它的开发,与Biffa合作,以及它在各个行业的潜在应用,标志着粘合剂技术的重大进步。
纽卡斯尔大学的工程师们开发了一种新型胶水,有望改变我们回收利用的方式。
它的可逆性意味着它可以用于多种目的,比如在瓶子的标签上,这样它们就可以有效地分离,使它们更容易回收。标签将不再需要被送到垃圾填埋场。
粘合剂技术的突破
这种可逆胶是由纽卡斯尔大学工程学院的专家开发的,是一种水基乳液——一种涂料——可以粘合在一起,可以被酸性或碱性的水分开。
这种胶水使用含有电荷的聚合物,既能保持乳液的稳定,又能粘在不同的表面上。当涂有正电荷乳液的表面与涂有负电荷乳液的表面结合时,这两种成分就会粘在一起。然而,如果这种键浸在微酸性(pH2,和柠檬汁差不多)或碱性的水中,它就失效了。这为回收提供了可能性,因为它允许按需分离已达到使用寿命的组件。
合作寻求可持续解决方案
该论文的第一作者,工程学院的研究助理Adriana serra - romero博士说:“我们一直在与废物管理公司Biffa合作,我们已经证明,用我们的胶水,粘在PET瓶上的丙烯标签可以被回收厂的洗涤水去除。”虽然瓶子可以回收,但这些标签通常会被送到垃圾填埋场,所以我们知道我们的技术真的可以有所作为。我们的胶水将在许多其他行业中使用,我们期待着与其他公司合作。”
这种胶水是基于当前的工业生产工艺——那些用于制造油漆的工艺——并且是由廉价材料开发的,因此它可以很容易地扩大规模。因为它是水基的,所以它没有许多商业胶水中使用的挥发性有机溶剂,但与其他水基粘合剂不同的是,暴露在潮湿的环境中不会导致粘结失效。该团队已经证明,它在室温下的保质期至少为一年,因此它本身也是稳定的。
环保多用途粘合剂
这种胶水是针对塑料表面的,但它也可以粘合到其他表面。塑料是大多数应用的地方,它在包装工业中使用的表面特别有效,如聚丙烯和聚乙烯,这是许多胶水无法接近的。目标行业包括瓶子回收,但这项工作可以应用于包装的其他领域,以及汽车零部件或电子产品的回收。
这项研究由工程与物理科学研究委员会(EPSRC)资助,发表在领先的化学杂志《Angewandte Chemie International Edition》上。该团队最近被告知,EPSRC将为该研究提供另外三年的资金,使该团队的总资金达到100万英镑。
该项目的首席研究员,工程材料教授Mark Geoghegan教授补充说:“我第一次想到带电聚合物可以用于可逆粘附是在1999年。当时,这是一项蓝天研究,看到我们现在有了基于这些原理的胶水,这是非常令人兴奋的。”
聚合物工程读者、该项目的共同研究者卡塔琳娜·诺瓦科维奇博士说:“公司正在制定越来越雄心勃勃的净零目标。我们的胶水可以帮助他们实现这些。
“纽卡斯尔大学在可持续发展方面有着很好的记录。这是嵌入在我们的课程,例如,我参与教我们的本科生瓶子回收,他们真的很喜欢这个现实生活中的例子。我们有一种胶水可以改善这些领域的工业流程,这真是太棒了。”
参考文献:Adriana Sierra-Romero, Katarina Novakovic和Mark Geoghegan的“一种可逆的水基静电粘合剂”,2023年10月29日,Angewandte化学国际版。DOI: 10.1002 / anie.202310750
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