A Nylon-6 egy szívós, biológiailag nem lebomló műanyag, amelyet hagyományos módszerekkel nem lehet újrahasznosítani. Egy amerikai csapat most egy új módszert mutatott be az Angewandte Chemie International Edition folyóiratban.
A könnyen hozzáférhető lantán-triszamid katalizátorral a Nylon-6 nagymértékben szelektíven depolimerizálható oldószer nélkül, ezáltal mérsékelt hőmérsékleten monomert, azaz ε-kaprolaktámot kapunk. A monomereket egymás után távolítják el a polimer egyik végéről, mintha gyöngyöket fűznének le egy láncról.
A nylon az az anyag, amelyből a harisnyát készítik. Ezt az anyagot használják többek között az autógyártásban, a csomagolásban, az infrastruktúrában, a textilekben és a halászatban. Előnyös tulajdonságai, mint a rugalmasság, a vegyszerállóság, a nagy szakítószilárdság és a nagy kopásállóság akadályozzák biológiai lebonthatóságát. Az elhagyott nylon halászhálók például az óceánok műanyaghulladékának körülbelül 10%-át teszik ki.
Iparilag a Nylon-6 változatot ε-kaprolaktám gyűrűnyitó polimerizációjával állítják elő évi 5 millió tonnás mennyiségben. A piaci volumen az előrejelzések szerint 2026-ra eléri a 21,5 milliárd dollárt. A szemétkupacok ennek megfelelően növekszenek, növelve a környezetre és egészségünkre gyakorolt veszélyt. Ezenkívül a Nylon-6 gyártása nagy CO2-lábnyommal jár.
A monomert, az ε-kaprolaktámot fosszilis alapú nyersanyagokból állítják elő költséges, többlépéses eljárásban. Rekultivációja erőforrásokat, termelési költségeket és energiát takarít meg. Ezért nagy az igény a Nylon-6 körkörös újrahasznosítására.
Míg egyes más műanyagok újrahasznosítása emelkedő ágban van, a Nylon-6-ot nagyon nehéz újrahasznosítani. Megolvasztani – hogy új formát kapjon – nem lehetséges, mert a szükséges magas hőmérsékleten részben lebomlik. Energiatermelés céljából elégetni sem lehet, mert mérgező vegyületeket, például hidrogén-cianidot képez. A vegyi újrahasznosítás korábbi módszerei túl bonyolultnak és hatástalannak bizonyultak, vagy problémás vegyszereket igényelnek hozzá.
A Yosi Kratish és Tobin J. Marks által vezetett csapat a Northwestern Egyetemen és a Nemzeti Megújuló Energia Laboratóriumban most új, hatékony katalitikus eljárást fejlesztett ki a Nylon-6 újrahasznosítására. A nylon-6 depolimerizálódik ε-kaprolaktámmá, több mint 95%-os szelektivitással és több mint 90%-os hozammal – oldószerek és mérgező vegyszerek nélkül, és ehhez képest enyhe, 240 °C-os hőmérsékleten.
(forrás: phys.org)
