Material biodegradabil
Concept:Materialele degradabile se referă la adăugarea unor aditivi pentru a promova funcția lor de degradare sau la sintetizarea materialelor cu proprietăți degradabile sau a materialelor fabricate din materii prime naturale regenerabile, care pot îndeplini aplicația inițială în timpul perioadei de utilizare și depozitare Cerințe de performanță și după utilizare, în anumite condiții de mediu, structura chimică se poate modifica semnificativ într-o perioadă scurtă de timp, ceea ce cauzează pierderea anumitor proprietăți.
Clasificarea:În prezent, în funcție de condițiile sau mecanismele obiective care cauzează degradarea, materialele degradabile pot fi împărțite aproximativ în: materiale biodegradabile, materiale fotodegradabile, materiale oxidativ degradabile. Materiale degradate hidrolitic. Materiale degradabile din punct de vedere ecologic și materiale biodegradabile distructive etc. Acestea pot fi combinate între ele în materiale degradabile cu o performanță mai bună, ar fi materiale ușoare/biodegradabile.
1 Materiale biodegradabileMaterialele biodegradabile sintetizate de microorganisme, denumite biomateriale, inclusiv biopoliester, bioceluloză, polizaharide și acizi poliamino, sunt o clasă de materiale care pot fi complet degradate de microorganisme în natură. Grăsimile animale și vegetale sau glicogenul stocate în microorganisme sunt un tip de poliester alifatic, numit biopoliester, care este o substanță nutritivă pentru microorganisme. Atunci când nu există nici o sursă de carbon, aceste poliesteri pot fi descompuse în coenzime acetil ca energie pentru activitățile de viață.
Acidul polilactic (PLA), cunoscut și sub numele de polilactidă, este sintetizat chimic folosind acidul lactic, un produs al fermentației microbiene, ca monomer. Se poate degrada automat după utilizare și nu va polua mediul. Acidul polilactic poate fi prelucrat în fibre și filme cu proprietăți mecanice excelente, iar rezistența sa este aproximativ echivalentă cu fibrele de nailon și fibrele de poliester. Acidul polilactic poate fi hidrolizat în acid lactic și acid acetic în organism și metabolizat în CO2 și H2O de enzime, astfel încât să poată fi utilizat ca material medical. Japonia și Statele Unite au folosit materiale de acid polilactic pentru a procesa suturi chirurgicale, oase artificiale, și piei artificiale. Acidul polilactic este, de asemenea, utilizat în producția de containere de ambalare, mulci agricol, îmbrăcăminte sport din fibre și așternut.
Materiale fotodegradabile
Materialele fotodegradabile se referă la materiale care pot fi degradate sub acțiunea luminii. .
Exemple de materiale fotodegradabile: Conform metodei de fabricație, materialele fotodegradabile pot fi împărțite în materiale sintetice degradabile și materiale degradabile aditive.
(1) Material sintetic degradabilo fotodegradare de copolimer de etilenă/monoxid de carbon (E/CO) se caracterizează prin foarfeca principală a lanțului. Viteza de fotodegradare și gradul de E/CO sunt legate de cantitatea de grupuri de cetonă conținute în lanț. Cu cât conținutul este mai mare, cu atât viteza de degradare este mai mare și gradul este mai mare. Oamenii de stiinta din Texas, SUA au efectuat experimente de expunere în aer liber pe E / CO. În luna iunie, când soarele este plin, E / CO poate fi degradat în termen de câteva zile cel mai devreme. B. Copolimer de cetonă de vinil/vinil (Ecolyte) Grupul cetonei de pe lanțul lateral al moleculei Decolit poate fi descompus sub acțiunea luminii naturale. Performanța fotodegradării Ecolyte este mai bună decât E/CO, dar costul este, de asemenea, mai mare. Dezavantajul acestui tip de polimer este că începe să se degradeze odată ce este expus la lumină și nu există aproape nici o perioadă de inducție. Antioxidantii trebuie să fie adăugate pentru a regla perioada de inducție.
(2) Materiale fotodegradabile aditive
Aditivul material fotodegradabil este de a adăuga o cantitate mică de fotosensibilizator la polimer. La o concentrație scăzută, este un catalizator de degradare a fotooxidării, care reacționează prin iradierea luminii solare (lumina ultravioletă) pentru a sparge polimerul poliolefin. Adăugarea cetonelor, aminelor și a altor fotosensibilizatoare la PE, PP și alți polimeri poate obține o fotodegradabilitate mai bună.
Caracteristicile acestui tip de polimer: costul materialelor fotodegradabile aditive este scăzut, procesul de producție este simplu, iar efectul acoperirii mulciului este mai bun. Cu toate acestea, caracteristicile sale de degradare sunt că suprafața expusă este relativ complet degradată, iar partea îngropată în sol este slab degradată. Perioada de inducție a degradării acestor materiale fotodegradabile poate fi controlată la mai mult de două luni. Dar controlabilitatea timpului de degradare este slabă.
Materiale de degradare oxidativă: o clasă de materiale care sunt degradate prin oxidare;
Materiale de degradare hidrolitică: o clasă de materiale degradate prin hidroliză;
Materiale degradabile din punct de vedere ecologic: O clasă de materiale care sunt degradate prin acțiunea combinată a luminii, căldurii, apei, oxigenului, poluanților, microorganismelor, insectelor, vântului, nisipului, ploii etc. și a forțelor mecanice atunci când sunt expuse la condițiile de mediu. Sunt materiale degradabile. Colectiv.
Materiale biodegradabile distructive: În prezent, materialele biodegradabile distructive includ în principal amidon modificat (sau umplut) polietilenă PE, polipropilenă PP, clorură de polivinil PVC, polistiren PS, etc.
Perspective de dezvoltare: Cercetarea și utilizarea materialelor de ambalare degradabile se dezvoltă rapid. Pe măsură ce prețurile la energie cresc și problemele de mediu devin din ce în ce mai proeminente, înlocuirea produselor petroliere tradiționale cu materiale degradabile la nivel mondial înregistrează o accelerare treptată. Se preconizează că guvernul va majora politicile și reglementările preferențiale corespunzătoare pentru a încuraja aplicarea pieței. Perspectivele pentru aplicații pe scară largă de materiale degradabile sunt optimiste.
