ในแต่ละปี ไนลอนหลายพันตันจบลงด้วยการฝังกลบ แต่การทดลองขนาดเล็กอาจให้ความหวังที่ยิ่งใหญ่สำหรับการรีไซเคิลวัสดุบางประเภทอย่างมีประสิทธิภาพไนลอน-6 ซึ่งเป็นโพลิเมอร์เทียมที่ใช้ในพรม เสื้อผ้า และชิ้นส่วนรถยนต์ ผลิตโดยการเชื่อมโยงโมเลกุลจำนวนมากที่ได้จากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่เรียกว่าคาโปรแลคแทม กระบวนการปัจจุบันในการแยกหรือแยกโพลิเมอร์ ไนลอน-6 โดยทั่วไปจะต้องเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงและความดันสูง กระบวนการเหล่านี้ค่อนข้างไร้ประสิทธิภาพเช่นกัน Akio Kamimura นักเคมีอินทรีย์แห่งมหาวิทยาลัย Yamaguchi ในเมือง Ube ประเทศญี่ปุ่นกล่าว
ในทางกลับกัน การเผาโพลิเมอร์ในถังขยะแบบผสม
สามารถสร้างสารพิษจำนวนมหาศาลได้(SN: 1/29/00, p. 70 ) นั่นเป็นเหตุผลที่ไนลอน-6 มักจะจบลงด้วยการฝังกลบ ในแต่ละปีในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว พรมที่มีไนลอน-6 ประมาณ 500,000 เมตริกตันจบลงที่ถังขยะ
ตอนนี้ Kamimura และ Shigehiro Yamamoto เพื่อนร่วมงานของเขาได้พัฒนากระบวนการที่ลดโพลิเมอร์ของไนลอน-6 และสร้าง caprolactam ใหม่ นักวิจัยได้อธิบายถึงการทดลอง ในระดับตั้งโต๊ะของพวกเขา ซึ่งใช้อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการทั่วไป ในวารสารOrganic Letters ฉบับวันที่ 21 มิถุนายน
คามิมูระและยามาโมโตะวางชิปของไนลอน-6 และตัวเร่งปฏิกิริยาจำนวนเล็กน้อยในของเหลวไอออนิกต่างๆ ซึ่งประกอบด้วยไอออนที่มีประจุบวกและประจุลบเพียงอย่างเดียว(SN: 9/8/01, p. 156 ) ที่อุณหภูมิ 270°C ปฏิกิริยาดีโพลิเมอไรเซชันไม่มีประสิทธิภาพ และทีมวิจัยสามารถกู้คืนคาโปรแลคตัมที่มีอยู่ในชิปไนลอนได้เพียง 7 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น คามิมูระกล่าว ที่อุณหภูมิสูงกว่า 330°C ปฏิกิริยาจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่มีเพียงร้อยละ 55 ของคาโปรแลคตัมเท่านั้นที่สามารถกู้คืนได้เนื่องจากสารบางส่วนสลายตัวในความร้อน
ตั้งแต่ดาราศาสตร์ไปจนถึงสัตววิทยา
สมัครรับข้อมูลข่าววิทยาศาสตร์เพื่อสนองความกระหายใคร่รู้ของคุณสำหรับความรู้สากล
ติดตาม
คามิมูระกล่าวที่อุณหภูมิปานกลางที่ 300°C ซึ่งต่ำตามมาตรฐานอุตสาหกรรม ที่สำคัญกว่านั้น เขาตั้งข้อสังเกตว่า ที่อุณหภูมินั้น ของเหลวไอออนิกจะไม่ปนเปื้อนไปด้วยผลพลอยได้จากปฏิกิริยา นักวิจัยสามารถนำของเหลวไอออนิกกลับมาใช้ซ้ำได้ห้าครั้งโดยที่ผลผลิตคาโปรแลคตัมไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
แนวทางของทีมเป็นเรื่องแปลกใหม่เพราะใช้ของเหลวไอออนิกภายใต้สภาวะที่รุนแรงน้อยกว่าที่จำเป็นสำหรับตัวทำละลายอื่นๆ Michael P. Harold วิศวกรเคมีแห่งมหาวิทยาลัยฮูสตันกล่าว อย่างไรก็ตาม เขาแนะนำว่ามีหลายประเด็นที่อาจขัดขวางการทำให้กระบวนการนี้เป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ ตัวอย่างเช่น เนื่องจากของเหลวไอออนิกโดยทั่วไปมีราคาค่อนข้างแพง การขยายกระบวนการไปสู่ระดับอุตสาหกรรมจึงจำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายเพื่อทนต่อรอบการแยกโพลิเมอร์หลายร้อยรอบ
“ท้ายที่สุดแล้ว เศรษฐศาสตร์ [ของกระบวนการ] จะกำหนดความสำเร็จ” แฮโรลด์กล่าว “หากของเหลวไอออนิกมีราคาแพงมากและไม่คงทนเพียงพอ แนวคิดนี้จะไม่สามารถทำงานได้”
John D. Muzzy วิศวกรเคมีแห่ง Georgia Institute of Technology ในแอตแลนตา และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังพัฒนาปฏิกิริยาเคมีประเภทต่างๆ เพื่อคลายซิปไนลอน-6 ในห้องแล็บ พวกเขาใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของเหลวเพื่อละลายไนลอนและแยกโมเลกุลยาวๆ ออก นักวิจัยยังไม่ได้เผยแพร่การค้นพบของพวกเขา แต่ Muzzy และทีมของเขาประเมินว่าโรงงานแห่งเดียวที่ใช้กระบวนการนี้ในการรีไซเคิลไนลอน-6 จะสามารถกู้คืนประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของคาโพรแลคตัมของมัน สามารถผลิตสารละลายคาโปรแลคตัมที่ไม่บริสุทธิ์ได้มากกว่า 4,600 เมตริกตันในแต่ละปีโดยมีต้นทุนประมาณครึ่งหนึ่งของราคาตลาดปัจจุบัน
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
