聚丙烯回收利用缓解幽灵渔网威胁：共混物老化测试与光谱表征研究

本研究针对废弃渔网(ALDFG)造成的海洋微塑料污染问题，通过光谱技术(Raman/FTIR)分析自然风化聚丙烯(PP)的降解特征，开发了仅需水净化的机械回收工艺。将幽灵渔网PP(gnPP)与原生PP以5-30%比例共混挤出，经人工海水加速老化测试(按ASTM D1141-98标准)证实材料性能稳定，为海洋塑料污染治理提供了可行解决方案。

　　

海洋中每年有50-100万吨废弃渔网(ALDFG)成为"幽灵渔网"，不仅缠绕海洋生物造成兼捕，更是微塑料污染的重要来源。其中聚丙烯(PP)作为渔网主要成分，其降解速度比尼龙(PA)更快，但回收研究却相对滞后。传统处理方法中，24%的废弃渔网最终填埋，21%被焚烧，而复杂成分(含金属配重、浮子等多达十余种组分)使得机械回收面临巨大挑战。华沙大学研究团队从风暴冲刷上岸的真实渔网入手，开创性地提出"最小化化学处理"的回收策略。

研究团队采用三步走策略：首先通过拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对渔网组分进行指纹鉴定，筛选出三种主要PP纤维(pp5/pp6/pp12)；随后将切割后的网丝与原生PP颗粒按5:100至30:100比例混合，在245°C下通过双螺杆挤出机制备复合材料；最后参照ASTM D1141-98标准，在100°C人工海水中进行加速老化实验(2小时对应3个月自然环境)。关键技术包括差示扫描量热法(DSC)确定加工温度、ATR-FTIR表面分析、以及ISO 527标准力学测试。

光谱表征揭示老化标记物：研究首次建立了gnPP的光谱老化指标体系，发现1645 cm^-1处C=C键和1300 cm^-1处氢过氧化物特征峰可作为降解标志。特别值得注意的是，在断裂区羟基峰(3100-3600 cm^-1)强度显著增加，而CH₂:CH₃振动峰比值变化反映了碳链断裂程度。

机械性能的意外发现：含5% gnPP的复合材料(M5)经168小时(模拟21年)老化后，硬度反而比原生PP提高12%。所有样品密度变化均在误差范围内，证实材料结构稳定性。但高比例(30%)填充材料(MR30)的断裂伸长率下降23%，显示存在临界添加阈值。

这项发表于《Cleaner Water》的研究打破了"渔网必须化学处理才能回收"的传统认知，证明简单机械法即可获得性能稳定的再生材料。研究提出的光谱老化指标为塑料降解监测提供了新工具，而发现的"低比例增强效应"为优化回收工艺指明方向。该技术特别适合渔业社区就地实施，有望将挪威每年4000吨ALDFG的回收率从现有水平显著提升。未来研究将聚焦多组分渔网协同回收，推动建立完整的"渔网到产品"循环经济链条。