Biologicky odbouratelný materiál
Pojem:Rozložitelné materiály znamenají přidání některých přísad na podporu jejich degradační funkce, nebo syntézu materiálů s odbouratelnými vlastnostmi nebo materiálů vyrobených z obnovitelných přírodních surovin, které mohou splňovat původní použití během doby používání a skladování Požadavky na výkon a po určitých podmínkách podmínky prostředí, chemická struktura se může během krátké doby významně změnit, což způsobí ztrátu určitých vlastností.
Klasifikace:V současné době lze podle objektivních podmínek nebo mechanismů, které způsobují degradaci, rozložitelné materiály zhruba rozdělit na: biologicky rozložitelné materiály, fotodegradovatelné materiály, oxidačně rozložitelné materiály. Hydrolyticky degradované materiály. Ekologicky rozložitelné materiály a destruktivní biologicky odbouratelné materiály atd. Mohou být navzájem kombinovány do odbouratelných materiálů s lepšími vlastnostmi, jako jsou lehké / biologicky odbouratelné materiály.
1 Biologicky odbouratelné materiályBiologicky odbouratelné materiály syntetizované mikroorganismy, označované jako biomateriály, včetně biopolyesteru, biocelulózy, polysacharidů a polyaminokyselin, jsou třídou materiálů, které mohou být v přírodě zcela rozloženy mikroorganismy. Živočišné a rostlinné tuky nebo glykogen uložené v mikroorganismech jsou typem alifatického polyesteru, který se nazývá biopolyester, což je živná látka pro mikroorganismy. Pokud není žádný zdroj uhlíku, mohou být tyto polyestery rozloženy na acetyl koenzymy jako energie pro životní aktivity.
Kyselina polymléčná (PLA), známá také jako polylaktid, se chemicky syntetizuje za použití kyseliny mléčné, produktu mikrobiální fermentace, jako monomeru. Po použití se může automaticky degradovat a neznečišťuje životní prostředí. Kyselinu polymléčnou lze zpracovat na vlákna a filmy s vynikajícími mechanickými vlastnostmi a její pevnost je zhruba ekvivalentní nylonovým vláknům a polyesterovým vláknům. Kyselina polymléčná může být v těle hydrolyzována na kyselinu mléčnou a kyselinu octovou a pomocí enzymů metabolizována na CO2 a H2O, takže ji lze použít jako zdravotnický materiál. Japonsko a Spojené státy používaly materiály z kyseliny polymléčné ke zpracování chirurgických stehů, umělých kostí a umělých kůží. Kyselina polymléčná se také používá při výrobě obalů, zemědělského mulče, vláknového sportovního oblečení a ložního prádla.
Fotodegradovatelné materiály
Fotodegradovatelné materiály jsou materiály, které se mohou rozložit působením světla. .
Příklady fotorozložitelných materiálů: Podle výrobní metody lze fotorozložitelné materiály rozdělit na syntetické rozložitelné materiály a aditivní rozložitelné materiály.
(1) Syntetický rozložitelný materiálfotodegradace kopolymeru ethylenu a oxidu uhelnatého (E / CO) je charakterizována štěpením hlavního řetězce. Rychlost fotodegradace a stupeň E / CO souvisí s množstvím ketonových skupin obsažených v řetězci. Čím vyšší je obsah, tím rychlejší je rychlost degradace a tím vyšší je stupeň. Vědci v Texasu v USA provedli venkovní expoziční experimenty na E / CO. V červnu, kdy je slunce plné, může být E / CO degradován nejdříve za několik dní. B. Vinyl / vinylketonový kopolymer (Ecolyte) Ketonová skupina na postranním řetězci molekuly Ecolyte může být rozložena působením přirozeného světla. Výkon fotodegradace Ecolyte&# 39 je lepší než E / CO, ale cena je také vyšší. Nevýhodou tohoto typu polymeru je, že se začne rozkládat, jakmile je vystaven světlu, a téměř neexistuje indukční doba. K úpravě indukčního období je třeba přidat antioxidanty.
(2) Doplňkové fotodegradovatelné materiály
Doplňkovým fotodegradovatelným materiálem je přidání malého množství fotocitlivadla do polymeru. Při nízké koncentraci se jedná o fotooxidační degradační katalyzátor, který reaguje slunečním zářením (ultrafialovým zářením) na rozbití polyolefinového polymeru. Přidáním ketonů, aminů a dalších fotosenzibilizátorů k PE, PP a dalším polymerům lze dosáhnout lepší fotodegradability.
Vlastnosti tohoto typu polymeru: náklady na aditivní fotodegradovatelné materiály jsou nízké, výrobní proces je jednoduchý a účinek zakrytí mulče je lepší. Jeho degradačními vlastnostmi však je, že exponovaný povrch je relativně úplně degradován a část zakopaná v půdě je špatně degradována. Doba indukce degradace takových fotodegradovatelných materiálů může být řízena na více než dva měsíce. Ovladatelnost doby degradace je však špatná.
Oxidační degradační materiály: třída materiálů, které se degradují oxidací;
Hydrolytické degradační materiály: třída materiálů degradovaných hydrolýzou;
Ekologicky odbouratelné materiály: Třída materiálů, které se při vystavení vlivům prostředí degradují působením světla, tepla, vody, kyslíku, znečišťujících látek, mikroorganismů, hmyzu, větru, písku, deště atd. A mechanických sil. Jsou to rozložitelné materiály. Kolektivně.
Destruktivní biologicky odbouratelné materiály: Destruktivní biologicky odbouratelné materiály v současné době zahrnují hlavně polyethylen PE modifikovaný škrobem (nebo plněný), polypropylen PP, polyvinylchlorid PVC, polystyren PS atd.
Vyhlídky na rozvoj: Výzkum a použití rozložitelných obalových materiálů se rychle rozvíjejí. Jak rostou ceny energie a problémy v oblasti životního prostředí se stávají stále výraznějšími, celosvětové nahrazování tradičních ropných produktů rozložitelnými materiály vykazuje postupné zrychlování. Očekává se, že vláda zvýší Odpovídající preferenční politiky a zákony a předpisy byly vydány na podporu aplikací na trhu. Vyhlídky na rozsáhlé aplikace rozložitelných materiálů jsou optimistické.
