Ученые полагают, что радиация может помочь в решении проблем с пластиковыми отходами и улучшить переработку. Исследователи Уральского федерального и Уральского государственного лесотехнического университетов при помощи облучения изменили физико-химические и физико-механические свойства полиэтилентерефталата (ПЭТФ), повысив тем самым его потенциал для апсайклинга, утилизации и снизив энергетические затраты перерабатывающих предприятий. описали в журнале Radiation Physics and Chemistry.
Высокоэнергетическим электронным пучком (10 МэВ) исследователи облучали образцы полиэтилентерефталата. С помощью дифференциальной сканирующей калориметрии и физико-механических исследований авторы установили, что электронное облучение снижает температуру плавления и повышает текучесть расплава. Материал становится проще обрабатывать, так как плавится при более низких температурах. Это может упростить его вторичную переработку и использование в различных сферах применения. Под воздействием облучения проявились свойства, вероятно, ведущие к повышению рабочей температуры материала. Ученые пришли к выводу, что модифицированный таким образом полиэтилентерефталат сможет сохранять механические характеристики при более высоких температурах.
Радиационные технологии открывают возможности для переработки полимерных отходов и их повторного использования, например для создания новых материалов. Об этом сообщил соавтор исследования, доцент кафедры экспериментальной физики УрФУ Руслан Вазиров. Комплексные исследования влияния излучения на свойства полимеров позволят разработать новые эффективные методы радиационных технологий для переработки полимерных отходов.
Исследование затрагивает вопросы не только переработки, но и обеспечения безопасности некоторых видов отходов. Авторы статьи утверждают, что при радиационной обработке микроорганизмы полностью инактивируются. ГОСТ предусматривает для медицинских изделий дозу в 25 кГр. Радиационная обработка медицинских отходов позволит достичь биологической безопасности и подготовить их к дальнейшей переработке. Применение технологии, описанной в статье, поможет в будущем избежать случаев незаконного и опасного уничтожения специализированных отходов.
Модификация ПЭТФ высокоэнергетическим электронным пучком может стать ключом к эффективной переработке отходов этого полимера, — сказал профессор кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров УГЛУ Алексей Шкуро.
Справка
Емкости для воды, молока и других жидкостей, одежда, автомобильные шины, шланги высокого давления — это примеры полиэтилентерефталата, известного потребителям как ПЭТФ. Широкое применение этого полимера сделало его одним из лидирующих видов отходов. По расчетам экологической консалтинговой организации Earth Action, в России день, когда количество пластиковых отходов превысит возможности их утилизации, наступил 27 апреля 2024 года. Глобальный Plastic Overshoot Day приходится на 2 сентября. В ежегодном докладе Earth Action сообщается, что в России в 2024 году около 3,2 млн тонн пластиковых отходов не будут переработаны и даже не размещены на полигонах твердых бытовых отходов — они останутся в водоемах или на незаконных стихийных свалках. Поэтому важно повышать эффективность переработки и вовлечение материалов из отходов в дальнейшее использование в технологических сферах.
Информация и фотография предоставлены пресс-службой УрФУ.