口香糖殘基的無(wú)公害化處理

【摘 要】作為城市市容的“頑癥”，口香糖殘基處理一直是各地政府及環(huán)保部門頭疼的問(wèn)題。然而，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)系統(tǒng)的清除口香糖殘基的方法。本文通過(guò)研究口香糖殘基的溶解性，從而得出行之有效的清除方法。根據(jù)高聚物溶解溶脹理論，選用與口香糖膠基各成分溶度參數(shù)相近的有機(jī)溶劑進(jìn)行溶解研究，同時(shí)設(shè)計(jì)篩選出最佳的試劑配比。

【關(guān)鍵詞】口香糖殘基，溶解，環(huán)境保護(hù)

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。口香糖因其具有預(yù)防齲齒，舒緩壓力，集中注意力等的優(yōu)點(diǎn)[1]，越來(lái)越受到人們的歡迎，但是口香糖殘基所帶來(lái)的污染也越來(lái)越嚴(yán)重。2002年10月10日遼寧晚報(bào)報(bào)道的《口香糖殘物正在“蛀蝕”沈城》的文章，2008年舉辦奧運(yùn)會(huì)政府投入大量人力、物力和資金改善環(huán)境，無(wú)不昭示著人們對(duì)口香糖殘基的痛恨，以及政府對(duì)處理口香糖殘基的決心。然而，口香糖殘基的鏟除耗時(shí)費(fèi)力，而且成本很高，禁止人們咀嚼口香糖也不是解決的最終辦法。故而研制出快速、經(jīng)濟(jì)的口香糖殘基處理辦法刻不容緩。

一、口香糖的基本組成

口香糖的主要組成成分是膠姆基、蔗糖或其它甜味劑、乳化劑以及各種香料[2-4]?？谙闾堑母鞣N甜味劑以及各種香料均是溶于水的，在人的咀嚼時(shí)會(huì)隨著唾液的融合而逐漸被人體溶化并且吸收，因此歷經(jīng)人咀嚼后剩余的主要是口香糖中具有較強(qiáng)韌性的的膠基。口香糖的膠基粘性較強(qiáng)，不易于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，要經(jīng)過(guò)數(shù)百年才能自然分解，因此其是口香糖殘基污染的最主要成分。

二、溶解法清除口香糖的研究

（一）口香糖殘基成分

通過(guò)查閱大量的文獻(xiàn)資料以及咨詢相關(guān)人士，我們得知口香糖殘基主要的成分為：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（即EVA樹脂）、聚異丁烯、松香甘油酯、單硬酯酸甘油酯、微晶石蠟和碳酸鈣。各成分摩爾比及重量比分別如表1所示。

上述數(shù)據(jù)顯示，口香糖膠基的主要成分為聚乙烯、聚醋酸乙烯和聚異丁烯。

（二）溶劑的選擇

根據(jù)高分子溶解理論，選用與口香糖膠基成分溶度參數(shù)相近的溶劑進(jìn)行溶解實(shí)驗(yàn)。由表1可知，口香糖膠基中的主要成分為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚異丁烯，其余含量很少，對(duì)口香糖粘性的影響不大。故將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚異丁烯溶脹溶解即可消除口香糖粘性，達(dá)到清除口香糖的目的。根據(jù)Hildebrand公式和Hansen理論，所用溶劑的溶度參數(shù)δ及三個(gè)溶度參數(shù)δd、δp、δh分值也分別相近，發(fā)現(xiàn)正庚烷、乙苯、四氫呋喃和二氯甲烷的溶度參數(shù)及分值分別與聚乙烯、聚醋酸乙烯酯和聚異丁烯相近。

（三） 口香糖膠基的處理

將益達(dá)口香糖（若干個(gè)）咀嚼10 min，將口香糖的可溶成分如糖分等祛除，放置于潔凈燒杯中，用去離子水浸泡24 h，然后用去離子水沖洗若干次，目的是清除殘留的糖分以及因咀嚼而殘留在口香糖上的唾液等物質(zhì)。將口香糖放入烘箱中烘干半小時(shí)，取出后將其放入配好的溶劑中溶解并計(jì)時(shí)。

（四）溶劑的配比

針對(duì)口香糖膠基的性質(zhì)及各成分所占比例，將上述溶劑分別按以下比例進(jìn)行配比對(duì)口香糖殘跡進(jìn)行溶脹溶解實(shí)驗(yàn)。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

將口香糖處理后，用表2的配比溶劑溶脹溶解口香糖殘基，口香糖溶解所需的時(shí)間如下表所示：

由表3可知：環(huán)己烷的溶解效果比正庚烷的溶解效果好，丙酮溶解效果比乙苯好，四氫呋喃較其它幾種溶劑溶解效果好。本實(shí)驗(yàn)中，溶解效果較好的為溶劑1、溶劑2、溶劑7，為4-5分鐘。但較環(huán)己烷丙酮的毒性較大，故選溶劑10為清洗劑。

四、結(jié)論

正庚烷：丙酮：四氫呋喃=4：11：5和環(huán)己丙烷：酮：四氫呋喃=4：11：5與正庚烷：環(huán)己烷：四氫呋喃=4：11：5的溶解效果較好所需時(shí)間為4-5min。雖然所選溶劑均為低毒溶劑，但較丙酮，環(huán)己烷的毒性更低，故較理想的口香糖清除劑為正庚烷：環(huán)己烷：四氫呋喃。

本法清除口香糖的不足之處在于盡管所使用的溶劑毒性較低，當(dāng)使用量較大時(shí)對(duì)環(huán)境的污染仍不可忽視，還需繼續(xù)尋找可替代的溶劑。

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項(xiàng)目來(lái)源：國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：201410742039。

作者簡(jiǎn)介：向晴，女，1994年生，現(xiàn)就讀于西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院。