Biologisk nedbrytbart materiale
Konsept:Nedbrytbare materialer refererer til å tilsette noen tilsetningsstoffer for å fremme nedbrytningsfunksjonen, eller syntetisere materialer med nedbrytbare egenskaper, eller materialer laget av fornybare naturlige råvarer, som kan oppfylle den opprinnelige applikasjonen under bruks- og lagringsperioden Ytelseskrav, og etter bruk, under visse miljøforhold, kan den kjemiske strukturen endres betydelig innen kort tid, noe som forårsaker tap av visse egenskaper.
Klassifisering:I dag, i henhold til de objektive forhold eller mekanismer som forårsaker nedbrytning, kan nedbrytbare materialer grovt inndeles i: biologisk nedbrytbare materialer, fotodegrerbare materialer, oksidativt nedbrytbare materialer. Hydrolytisk nedbrutt materiale. Miljønedbrytbare materialer og destruktive biologisk nedbrytbare materialer, etc. De kan kombineres med hverandre til nedbrytbare materialer med bedre ytelse, for eksempel lette / biologisk nedbrytbare materialer.
1 Biologisk nedbrytbare materialerBiologisk nedbrytbare materialer syntetisert av mikroorganismer, referert til som biomaterialer, inkludert biopolyester, biocellulose, polysakkarider og polyaminosyrer, er en klasse av materialer som kan nedbrytes fullstendig av mikroorganismer i naturen. Dyr og vegetabilske fettstoffer eller glykogen lagret i mikroorganismer er en type alifatisk polyester, kalt biopolyester, som er et næringsstoff for mikroorganismer. Når det ikke er noen karbonkilde, kan disse polyestrene spaltes til acetylenzymer som energi for livsaktiviteter.
Polymelkesyre (PLA), også kjent som polylaktid, syntetiseres kjemisk ved bruk av melkesyre, et produkt av mikrobiell gjæring, som en monomer. Det kan automatisk brytes ned etter bruk og vil ikke forurense miljøet. Polymelkesyre kan bearbeides til fibre og filmer med utmerkede mekaniske egenskaper, og dens styrke tilsvarer omtrent nylonfibre og polyesterfibre. Polymelkesyre kan hydrolyseres til melkesyre og eddiksyre i kroppen og metaboliseres til CO2 og H2O av enzymer, slik at den kan brukes som medisinsk materiale. Japan og USA har brukt polymelkesyrematerialer til å behandle kirurgiske suturer, kunstige bein og kunstige skinn. Polymelkesyre brukes også til produksjon av emballasjebeholdere, jordbruksdekk, fiberklær og sengetøy.
Fotnedbrytbare materialer
Fotodegradable materialer refererer til materialer som kan nedbrytes under påvirkning av lys. .
Eksempler på foto-nedbrytbare materialer: I henhold til produksjonsmetoden kan foto-nedbrytbare materialer deles inn i syntetiske nedbrytbare materialer og additiv nedbrytbare materialer.
(1) Syntetisk nedbrytbart materialeen etylen / karbonmonoksyd-kopolymer (E / CO) -fototradering er preget av hovedkjedespaltning. Fotodegradasjonshastigheten og graden av E / CO er relatert til mengden ketongrupper som finnes i kjeden. Jo høyere innhold, jo raskere nedbrytningshastighet og jo større grad. Forskere i Texas, USA har gjennomført eksperimenter med utendørs eksponering på E / CO. I juni når solen er full, kan E / CO tidligst brytes ned innen få dager. B. Vinyl / vinylketon-kopolymer (Ecolyte) Ketongruppen i sidekjeden til Ecolyte-molekylet kan spaltes under påvirkning av naturlig lys. Ecolyte&# 39 s ytelse for nedbrytning av lys er bedre enn E / CO, men kostnadene er også høyere. Ulempen med denne typen polymer er at den begynner å brytes ned når den er utsatt for lys, og det er nesten ingen induksjonsperiode. Antioksidanter må tilsettes for å justere induksjonsperioden.
(2) Tilsetningsstoffer, fotnedbrytbare materialer
Tilsett fotodegradert materiale er å tilsette en liten mengde fotosensibiliserende til polymeren. Ved lav konsentrasjon er det en fotooksydasjonsnedbrytningskatalysator, som reagerer ved sollys (ultrafiolett lys) bestråling for å bryte polyolefinpolymeren. Tilsetning av ketoner, aminer og andre fotosensibiliserende stoffer til PE, PP og andre polymerer kan oppnå bedre lysnedbrytbarhet.
Kjennetegnene ved denne typen polymer: kostnadene ved tilsetningsstoffer med fotnedbrytbare materialer er lave, produksjonsprosessen er enkel, og effekten av tildekking av mulch er bedre. Imidlertid er dets nedbrytningsegenskaper at den eksponerte overflaten er relativt fullstendig nedbrutt, og den delen som er begravd i jorden er dårlig nedbrutt. Nedbrytningsinduksjonsperioden for slike fotnedbrytbare materialer kan kontrolleres i mer enn to måneder. Men nedbrytningstidens kontrollerbarhet er dårlig.
Oksidative nedbrytingsmaterialer: en klasse av materialer som nedbrytes ved oksidasjon;
Hydrolytiske nedbrytingsmaterialer: en klasse av materialer nedbrutt ved hydrolyse;
Miljønedbrytbare materialer: En klasse av materialer som brytes ned av kombinert virkning av lys, varme, vann, oksygen, forurensende stoffer, mikroorganismer, insekter, vind, sand, regn osv. Og mekaniske krefter når de utsettes for miljøforhold. De er nedbrytbare materialer. Samlet sett.
Destruktive biologisk nedbrytbare materialer: For tiden inkluderer destruktive biologisk nedbrytbare materialer hovedsakelig stivelsesmodifisert (eller fylt) polyetylen PE, polypropylen PP, polyvinylklorid PVC, polystyren PS, etc.
Utviklingsmuligheter: Forskningen og bruken av nedbrytbart emballasjemateriale utvikler seg raskt. Etter hvert som energiprisene stiger og miljøproblemene blir stadig mer fremtredende, viser erstatning av tradisjonelle petroleumsprodukter med nedbrytbare materialer over hele verden en gradvis akselerasjon. Regjeringen forventes å øke Tilsvarende fortrinnspolitikk og lover og regler er utstedt for å oppmuntre markedsapplikasjoner. Utsiktene for store anvendelser av nedbrytbare materialer er optimistiske.
