Российские ученые с помощью облучения изменили физико-химические и физико-механические свойства полиэтилентерефталата (ПЭТФ), повысив таким образом потенциал для апсайклинга и утилизации. Также они нашли способ снизить энергетические затраты для перерабатывающих предприятий. Исследование опубликовано в журнале Radiation Physics and Chemistry, сообщает пресс-служба Уральского федерального университета.
Емкости для воды, молока и других жидкостей, одежда, автомобильные шины, шланги высокого давления часто изготавливаются из полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Этот пластик считается одним из самых массовых отходов. Однако темпы переработки не поспевают за темпами производства ПЭТФ, из-за чего он накапливается в окружающей среде.
Российские исследователи облучили образцы ПЭТФ высокоэнергетическим электронным пучком (10 МэВ). С помощью дифференциальной сканирующей калориметрии и физико-механических исследований, авторы установили, что облучение электронами снижает температуру плавления и повышает текучесть расплава. Материал становится легче обрабатывать, так как он начинает плавиться при более низких температурах. Это может облегчить его вторичную переработку и использование в различных сферах применения. Также под воздействием облучения проявились свойства, вероятно, ведущие к повышению рабочей температуры материала. Ученые заключили, что благодаря этому модифицированный ПЭТФ сможет сохранять свои механические характеристики при более высоких температурах.
«Использование радиационных технологий расширяет возможности для переработки полимерных отходов и их повторного использования, в том числе для создания новых материалов. Комплексные исследования изменения свойств полимерных материалов после воздействия излучения позволит разработать новые эффективные методы радиационных технологий для переработки полимеров», — рассказал соавтор исследования, доцент кафедры экспериментальной физики Уральского федерального университета Руслан Вазиров.
Результаты исследования полезны и для обеспечения безопасности некоторых видов отходов. Как отметили авторы статьи, при радиационной обработке полностью инактивируются микроорганизмы. По ГОСТу для медицинских изделий достаточно дозы 25 кГр. Таким образом, предварительная радиационная обработка медицинских отходов позволит добиться биологической безопасности и подготовить их для дальнейшей переработки. В будущем случаев незаконного и опасного уничтожения специализированных отходов удастся избежать, если технология, описанная в статье, будет массово применяться.
«Модификация ПЭТФ высокоэнергетическим электронным пучком может стать ключом к эффективной переработке отходов этого полимера», — добавил профессор кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров Уральского государственного лесотехнического университета Алексей Шкуро.
