由新加坡國立大學工學院機械工程系的海敏楊副教授領導的研究團隊,花費兩年把塑料制品的主要成分PET研制成一種氣凝膠,不但能清理汙油,還能制作出更耐熱吸油的口罩和消防外套。
林靜雯 報道
丟棄的塑料瓶可再循環成一種超輕型材料,不僅能清理漏油汙染,還能制作成更耐熱的消防員外套,以及能吸收有害氣體和灰塵顆粒的口罩等産品。
由新加坡國立大學工學院機械工程系的海敏楊(Hai Minh Duong)副教授和南潘田(Nhan Phan-Thien)教授領導的研究團隊,花費兩年時間將塑料制品的主要成分“聚對苯二甲酸乙二酯”(polyethylene terephthalate,簡稱PET),研制成一種氣凝膠(aerogel)。
海敏楊昨天向媒體介紹這個新材料時指出,研究團隊從國外購買塑料垃圾中提取的PET纖維,再加入化學物質研制成氣凝膠,一個塑料瓶可制成一張A4紙張大小的PET氣凝膠。
新材料制作時間短
成本大大減縮
他說,市面上的氣凝膠多數由二氧化硅(silica)和玻璃纖維制成,但制作過程較長,成本也高,加上材料易碎,所以用途主要限于隔熱或隔音材料。
相較之下,一張PET氣凝膠能在約8小時至12小時內制成,一般氣凝膠則需要約三天至一個星期。制作PET氣凝膠的成本也較低,一張長寬各一米、厚一厘米的氣凝膠,制作成本不到10元,相比之下,市面上氣凝膠的制作成本要高出約10倍至15倍。
海敏楊說:“氣凝膠是個非常輕卻又堅固的材料,表面上有多個小孔,就像棉花一般,而且只需在表層上采用不同塗料,便能制成多種用途的産品。”
加工後吸油及隔熱功能更強
例如,塗上一層抗水塗料的PET氣凝膠能夠快速吸油,吸收力也比市面上的吸收材料高七倍,因此適用于清理汙油。氣凝膠也能擠出高達99.5%所吸收的汙油,以及反複使用至少八次,之後還能再循環爲纖維並制作成新的氣凝膠。
另外,海敏楊指出,本地常面對煙霾問題,因此在N95口罩中加入有過濾塗料的氣凝膠,將能快速吸收二氧化碳及灰塵顆粒等。研究團隊也在研究讓材料吸收其他有害氣體。
海敏楊說:“這個口罩也能在發生火患時發揮效用,人們逃離火場時若能戴上這個口罩,將能避免吸入過多煙霧和二氧化碳,增加多一層保護。”
PET氣凝膠如果塗上阻燃和二氧化硅材料,便可承受高達攝氏620度的熱度。研究團隊建議在消防員的外套中使用這個材料,不僅能增加七倍的隔熱功能,也能減輕約11倍的重量。
海敏楊透露,目前已有新加坡、美國、中國、歐洲和越南公司有興趣將PET氣凝膠商業化,他預計能在兩年內大量生産這個材料,以及五年內把相關産品推出市場。
研究團隊早前也成功把舊衣物和廢紙制成不同氣凝膠,接下來計劃研究如何再循環舊輪胎、金屬和廚余等,爲環境汙染問題提供更多的解決方案。