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凯夫拉尔（Kevlar）和特威龙（Twaron）等芳纶纤维强度惊人，但却很难回收利用，直到现在。研究人员开创了一种微波辅助化学工艺，无需使用刺激性溶剂即可高效分解芳纶聚合物。 与需要极端条件的缓慢传统方法不同，这项技术只需 15 分钟就能实现 96% 的转化率。
这是芳纶纤维解聚过程的艺术表现。 图片来源：格罗宁根大学 Dina Maniar 博士编辑
Twaron 和 Kevlar 是著名的芳纶纤维品牌，其强度与钢材相当，但重量却轻得多。 这些高性能纤维可用于防弹背心、重型绳索和耐用汽车轮胎。 然而，这些纤维的超强强度也带来了一个重大挑战--它们很难回收利用。
荷兰格罗宁根大学和NHL Stenden应用科学大学的聚合物科学家团队与荷兰帝人芳纶公司合作，开发出了一种创新的微波辅助化学回收工艺。 2 月 21 日，《美国化学学会杂志》详细介绍了他们的突破。
描述芳纶纤维高效化学回收的论文图文摘要。 资料来源：格罗宁根大学/JACS
芳纶纤维由聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）制成。 现有的回收方法主要分为两类：机械回收和化学回收。 机械回收会降低材料的质量，使其无法用于高性能应用。 化学回收可以将芳纶分解成其结构单元，但传统方法需要有机溶剂、高温和较长的处理时间。
新方法使用微波反应器在较低温度下加速解聚过程，无需使用有害的有机溶剂。 这种方法在短短 15 分钟内就实现了 96% 的转化率，为芳纶纤维的回收利用提供了一种更高效、更可持续的方法。
这是 JACS 论文的第一作者 Joël Banninga，该论文介绍了芳纶纤维的高效化学回收利用。 资料来源：格罗宁根大学
JACS论文的通讯作者、高分子化学教授Katja Loos说："鉴于芳纶纤维的市场规模高达29亿美元，这一工艺有助于实现更可持续的材料管理，并支持行业内的闭环回收计划。 为了更好地理解和改进解聚过程，我们需要与帝人芳纶合作开展更多的研究。"
编译自/ScitechDaily
DOI: 10.1021/jacs.4c17791
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