在華東理工大學的工博會展位上,吳老師提供的展品,包括展位的地板、墻板、桌椅、樣品柜,以及其他諸如管道、片板帶材料、花盆、穴盤、排水板、類“木塑”的纖維增強復合材料等,都是應用他的新技術由廢舊紡織品纖維增強聚烯烴改性材料制備而成。
在材料設計創新性方面,吳馳飛老師提出了廢棄紡織纖維循環利用的新思路,實現了廢紡纖維作為塑料的增強材料的資源轉換、增值循環利用;在工藝創新性方面,他開發了先塑化、后分散,低溫強擠出的新工藝,實現了錐雙強制喂料→單螺桿預分散→異向平雙擠出分散的集成創新。目前,他們已經推出了首款No-PVC的FPC纖塑新型環保地板。
原先形狀、質地各不相同的廢舊織物,現在卻能制成各式各樣的纖塑制品,個中的奧秘,其實都在吳老師他們這些科研人員的手中掌握。簡單地說,首先需要將按目前的技術回收困難的混雜纖維或者復合纖維材料直接破碎成廢舊纖維,然后要通過控制纖維的尺寸、纖維在復合材料中的比例以及分散情況,設計出性能各異的復合材料,實現從纖維到工程塑料的轉變。與基體聚烯烴相比,用吳老師研發技術制備出的復合材料具有強度和模量高、熔體流動速率低等特性,可成型加工成管材、片材、板材、型材等高附加值產品。
“這種從廢舊纖維到纖維增強塑料的轉變,不僅開拓了纖維回收的新方式,而且通過‘同質復合’的理念成功制備出可多次回收利用的高分子纖維增強高分子基體的復合材料,為廢舊纖維的資源回收再利用提供了新的途徑。”吳馳飛說。
據介紹,這些纖維增強塑料可應用到各個領域中,例如工業領域的管道、定制托盤、土工格柵、土工格室、鏟板,農業領域的穴盤、排水板、花盆,潮汐苗床,建筑領域的地板、墻板,生活領域的箱包,等等。
據業界粗略估計,目前由環境污染造成的損失已占到我國GDP總值的15%,嚴重影響國家的可持續發展。如果我國聚酯紡織品再生能突破1000萬噸/年,則年直接碳稅效益就有3.2億-6.4億美元。如果我國廢舊紡織品能全部循環利用,相當于每年可節約原油2400萬噸和近三分之一的棉花種植面積,可減少8000萬噸的二氧化碳排放。所以,作為國家戰略新興產業和無廢城市建設的重要組成,廢舊紡織物的資源化增值化利用其實蘊藏著巨大的空間,仍然需要科研人員持之以恒的努力。