将材料回收设施拒收物直接转化为可堆肥聚乳酸复合材料

《Communications Chemistry》：Direct upcycling of unrecyclable household waste into biodegradable high?performance biocomposites

　　

摘要

在英国，消费后废弃物被送往材料回收设施（MRFs）以分离金属、塑料、纸张和纸板进行后续回收。然而，送往MRFs的材料中有相当大一部分被拒收。本文展示了一条将MRF拒收物中回收的木质纤维纸浆（以下简称"回收固体"，RS）及其酶法后水解固体（PHS）直接转化为可降解聚（L-丙交酯）（PLLA）复合材料的途径。我们发现，RS和PHS均能有效充当成核剂和增强剂，使PLLA的结晶度及其拉伸模量提升至约6 GPa，同时保持相当的强度（约60 MPa）。相比之下，在未加强的PLLA中，在可比结晶度下，其拉伸模量和强度分别为2.5 GPa和42 MPa。所得生物复合材料在模拟工业堆肥条件下表现出比PLLA更快的生物降解速率，在30天内实现完全崩解。本工作首次实现了将无法回收的MRF拒收物流直接升级为具有结构性能的全堆肥材料，揭示了一条将消费后废弃物和二次废弃物整合进闭环循环经济的可行的低碳路径。