塑料的不可降解性一直受到人們的詬病，研究人員終于給塑料找到了解脫的辦法，未來的建筑、橋梁、坦克、運(yùn)兵車、悍馬和民用車輛會(huì)不會(huì)都將是塑料的天下。看看Thomas Nosker教授是如何把塑料變廢為寶的。

    你能想象到重量比鋼鐵輕，使用壽命比木材長，并且強(qiáng)大到足以支撐起120噸機(jī)車的一種材料么？

    現(xiàn)在你腦海中所想象的這種材料已經(jīng)可以利用回收的牛奶瓶、咖啡杯和其它一些塑料進(jìn)行制造。

    這種設(shè)計(jì)靈巧、無毒無害的材料被稱作結(jié)構(gòu)塑料木材，由Rutgers大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的助理研究教授、先進(jìn)材料中心的不混溶復(fù)合材料部門的首席研究員Thomas Nosker發(fā)明。Nosker的研究生Richard W. Renfree對這種具有革命性材料的發(fā)明也做出了自己的貢獻(xiàn)，后來他成為了Rutgers大學(xué)教授。

    Nosker說：“人們抱怨塑料是因?yàn)樗唤到猓覀冋业搅俗屵@種缺點(diǎn)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)的途徑。”

    結(jié)構(gòu)塑料木材正在越來越多的應(yīng)用于美國陸軍基地的橋梁建設(shè)，以及美國和海外碼頭、野餐桌、公園長椅、停車場和一些其它結(jié)構(gòu)的建設(shè)。僅在美國，結(jié)構(gòu)塑料木材就已經(jīng)制造了約150萬個(gè)鐵路枕木。由于每根枕木的重量約為200磅，這意味著大約3億磅的塑料最終不會(huì)填埋在垃圾場、窒息海洋生物和污染海灘土壤。

    Nosker是一位碩果累累的發(fā)明家，數(shù)十年來他和他的同事在塑料研究方面始終處于前沿位置。他們開發(fā)了幾種結(jié)構(gòu)類型的再生塑料木材，在用機(jī)器制造塑料木材時(shí)加入阻燃劑，并通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來測試它們的性能。總之，Nosker除了海外專利，在美國共擁有28項(xiàng)專利或正在申請的專利，為Rutgers大學(xué)獲得數(shù)百萬美元的收入。

    找到關(guān)鍵：正確的塑料混合

    現(xiàn)在59歲的Nosker，三十年前在Rutgers大學(xué)讀博士期間曾試圖處理堆積如山的廢棄容器。塑料迅速取代了玻璃成為兩個(gè)大容量飲品----牛奶和汽水的包裝材料，最終進(jìn)入垃圾填埋廠。

    Nosker和其他研究人員設(shè)計(jì)了一種分類、清洗和加工聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）汽水瓶的方法。利用汽水瓶制造的地毯、絕緣外套、填充床墊、甚至新的汽水瓶讓他們獲得了不少利潤。更令人頭疼的另一種被稱為高密度聚乙烯（HDPE）的塑料廢物已經(jīng)可以用來制造牛奶瓶。

    Nosker說：“HDPE的價(jià)格之低已經(jīng)負(fù)擔(dān)不起準(zhǔn)備回收的牛奶瓶的清洗費(fèi)用，但我們不能只是轉(zhuǎn)身就把它扔掉。塑料專家說它存在潛在的回收價(jià)值，所以我們想做這方面的工作。”

    最初，Nosker和他的同事們試圖用瓶子代替化學(xué)處理過的木材用在公園長椅和甲板上。但是回收的HDPE經(jīng)過人們反復(fù)坐或經(jīng)常走在上面的時(shí)候，隨著時(shí)間的推移會(huì)出現(xiàn)下垂的現(xiàn)象。一些研究人員曾試圖把HDPE和其它塑料結(jié)合使用在食物和家庭用品包裝盒上，但沒有成功。

    然后Nosker找到了一套可行的方案。

    Nosker說：“我們把HDPE和來自舊的大個(gè)集裝箱的聚苯乙烯以一定的比例混合，這樣就會(huì)因?yàn)槲⑿☆w粒的交錯(cuò)使混合的塑料產(chǎn)生強(qiáng)度。

    從創(chuàng)造一個(gè)可以利用的再生塑料到使用它們制造物品是一個(gè)巨大的飛躍。幾個(gè)世紀(jì)以來，來自森林的木材一直是耐用、易加工和貯存量大的建筑原材料。但是木材也有它自身的缺點(diǎn)；因?yàn)樗枰雷o(hù)昆蟲、其它動(dòng)物和元素，所以要經(jīng)過有毒、可以浸入土壤的防腐劑處理，這樣水和地下水就會(huì)對人、動(dòng)物和植物造成風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)構(gòu)再生塑料木材大多數(shù)是硬塑料起增強(qiáng)作用的聚乙烯或如汽車保險(xiǎn)杠的再生復(fù)合材料，不會(huì)存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)。

    18年前，Nosker和材料工程師Richard G. Lampo在位于Champaign Illinois的美國陸軍工程兵部隊(duì)的結(jié)構(gòu)工程研究實(shí)驗(yàn)室為車輛在Missouri的Fort Leonard Wood建造了首個(gè)結(jié)構(gòu)再生塑料木材橋。

    最近參觀過橋的Lampo說：”野餐桌和公園長椅的大量工業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)很好的應(yīng)用，但我們正在嘗試根據(jù)人們的需求推動(dòng)包裝袋的應(yīng)用并且有效的節(jié)約成本，這是一個(gè)志在必得的方案。“

    為美國軍隊(duì)建設(shè)更多的橋梁

    今天，Nosker的發(fā)明正廣泛應(yīng)用于環(huán)境復(fù)雜的鐵路交叉口，并且鐵路枕木的耐久性也在大大提高。例如，Chicago交通局發(fā)現(xiàn)塑料枕木對于高架橋的裂縫修復(fù)是一種經(jīng)濟(jì)的選擇。

    2002年，Nosker幫助New Jersey在環(huán)境脆弱的松林地建立了第一座結(jié)構(gòu)再生塑料橋。這座橋是具有創(chuàng)造性的工字梁設(shè)計(jì)，雖然經(jīng)受了元素的風(fēng)化，但依舊可以順暢通車。

    Rutgers大學(xué)已經(jīng)把這項(xiàng)一流的技術(shù)授權(quán)給了兩家公司：位于Ohio的AXION International Inc. of Zanesville，這家公司利用再生材料制造鐵路枕木和建筑制品；以及制造同類產(chǎn)品位于London的Sicut Enterprises Limited。