用吃剩的鱼内脏和骨头制成的绿色塑料

利用渔业和水产养殖废物制造出了一种更安全、更环保的类聚氨酯聚合物。这项工作由化学教授领导弗朗西斯卡Kerton加拿大纽芬兰纪念大学的一项研究成果在美国化学学会的虚拟春季会议上发表。

聚氨酯生产通常需要原油和有毒的光气，而合成过程中会产生异氰酸酯，这是一种皮肤和呼吸道刺激物。这种材料也不可生物降解，致癌化合物可以从有限的分解中释放出来。

在推动绿色替代品的过程中，克顿和同事们转向从鱼的内脏、骨头和皮肤等遗骸中提取油，因为她所在的大学所在的地区是鲑鱼养殖的主要产业。因此，该团队开发了一种三步法来制造鱼油基塑料。首先，他们用过氧化氢氧化鱼油，然后与二氧化碳反应，最后与胺反应。最终产品是一种橙色或红色的薄膜状材料，具有轻微的弹性，没有鱼腥味。

研究小组从腰果壳废料制成的胺开始，腰果壳废料是一种市售材料，但从那以后，研究生研究员米哈伊莱·惠勒成功地将其换成了氨基酸，这简化了所涉及的化学过程。初步结果表明，组氨酸和天冬酰胺可以通过连接聚合物的组成部分来替代腰果坚果壳衍生的胺。到目前为止，该团队制造的最大塑料片是一层长达3厘米的薄膜²．

为了确定这种新型塑料的生物降解性，研究人员在一系列条件下用电子显微镜检查了塑料表面。事实证明，这种材料在放入水中后迅速膨胀了约10%，并出现了孔洞。由于添加了脂肪酶，降解过程大大加快——在表面形成了小裂缝，微生物、真菌和细菌在一周内开始在上面生长。

Kerton解释说:“它比传统聚氨酯降解得更快，因为我们用作建筑材料的脂类、鱼油中含有酯类，而酯类非常有利于生物降解，因为它们很容易发生水解反应，并开始破坏结构中的碳氧和碳碳键。”“这种物质应该会分解成类似鱼油的物质。”

因为许多石油基聚氨酯在主链中有很多芳香基团，这使它们具有一定的刚性，而这种新材料不具备。克顿说:“与一些聚氨酯相比，我们的材料不那么坚硬或坚韧，但同时具有更强的延展性，就像保鲜膜或其他用于包裹表面的薄膜一样。”

这些替代聚氨酯表现出与其他大豆生物降解塑料相似的降解性能和潜在应用。

克顿表示，根据使用胺的不同，1克鱼油就能产生约1.4克塑料。胺的质量越大，材料中需要的鱼油就越少。

该团队的计算基于联合国关于世界各地渔业平均废物量的数据，表明全球有足够的鱼类废物来满足聚氨酯生产的需求。

Kerton和他的同事们仍在研究这些新型塑料的机械性能和其他特性，但其应用领域可能包括防风衣物、食品包装和伤口敷料。澳门万博公司研究人员指出，在采用这种方法之前，还需要进行毒理学和安全性研究。

他们希望说服省政府帮助建立一个试点工厂，以扩大这些塑料的生产。她在会议上说，我们预计可能需要两到三年的时间建立一个试点工厂，如果成功的话，可能需要五年左右的时间我们才能真正将产品推向市场。