Biorazgradivi materijal
Koncept:Razgradivi materijali odnose se na dodavanje nekih aditiva za poboljšanje njihove funkcije razgradnje, ili na sintetiziranje materijala s razgradivim svojstvima ili materijala izrađenih od obnovljivih prirodnih sirovina, koji mogu udovoljiti izvornoj primjeni tijekom uporabe i razdoblja skladištenja, a nakon upotrebe, pod određenim U uvjetima okoliša, kemijska se struktura može značajno promijeniti u kratkom vremenskom razdoblju, što uzrokuje gubitak određenih svojstava.
Klasifikacija:Trenutno se, prema objektivnim uvjetima ili mehanizmima koji uzrokuju razgradnju, razgradivi materijali mogu grubo podijeliti na: biorazgradive materijale, fotodegradabilne materijale, oksidativno razgradive materijale. Hidrolitički razgrađeni materijali. Ekološki razgradivi materijali i razorni biorazgradivi materijali itd. Mogu se međusobno kombinirati u razgradive materijale s boljim performansama, poput lakih / biorazgradivih materijala.
1 Biorazgradivi materijaliBiorazgradivi materijali sintetizirani mikroorganizmima, koji se nazivaju biomaterijali, uključujući biopoliester, biocelulozu, polisaharide i poliamino kiseline, vrsta su materijala koji mikroorganizmi u prirodi mogu potpuno razgraditi. Životinjske i biljne masti ili glikogen pohranjeni u mikroorganizmima vrsta su alifatskog poliestera, nazvanog biopoliester, koji je hranjiva tvar za mikroorganizme. Kad nema izvora ugljika, ti se poliesteri mogu razgraditi u acetilne koenzime kao energija za životne aktivnosti.
Polilaktična kiselina (PLA), također poznata kao polilaktid, kemijski se sintetizira koristeći monomer mliječnom kiselinom, proizvodom mikrobne fermentacije. Nakon upotrebe može se automatski razgraditi i neće zagađivati okoliš. Polilaktična kiselina može se preraditi u vlakna i filmove s izvrsnim mehaničkim svojstvima, a njezina čvrstoća je približno jednaka najlonskim vlaknima i poliesterskim vlaknima. Polilaktična kiselina se u tijelu može hidrolizirati u mliječnu kiselinu i octenu kiselinu, a enzimi metabolizirati u CO2 i H2O pa se može koristiti kao medicinski materijal. Japan i Sjedinjene Države koristili su materijale s mliječnom kiselinom za obradu kirurških šavova, umjetnih kostiju i umjetnih koža. Polilaktična kiselina također se koristi u proizvodnji ambalaže, poljoprivrednog malča, sportske odjeće od vlakana i posteljine.
Fotorazgradivi materijali
Fotorazgradivi materijali odnose se na materijale koji se mogu razgraditi pod djelovanjem svjetlosti. .
Primjeri fotorazgradivih materijala: Prema proizvodnoj metodi, fotorazgradivi materijali mogu se podijeliti na sintetičke razgradive materijale i aditivne razgradive materijale.
(1) Sintetički razgradivi materijalfotodegradacija etilen / ugljični monoksid (E / CO) karakterizirana je cijepanjem glavnog lanca. Brzina fotodegradacije i stupanj E / CO povezani su s količinom ketonskih skupina sadržanih u lancu. Što je sadržaj veći, brzina razgradnje je veća i stupanj je veći. Znanstvenici iz Teksasa u SAD-u proveli su eksperimente izlaganja na otvorenom na E / CO. U lipnju kada je sunce puno, E / CO se može razgraditi najranije za nekoliko dana. B. Vinil / vinil ketonski kopolimer (Ecolyte) Ketonska skupina na bočnom lancu molekule Ecolyte može se razgraditi pod djelovanjem prirodne svjetlosti. Učinak fotorazgradnje Ecolyte GG-a bolji je od E / CO, ali je i trošak veći. Nedostatak ove vrste polimera je taj što se počinje razgrađivati nakon što je izložen svjetlosti, a gotovo da nema razdoblja indukcije. Za prilagodbu razdoblja indukcije potrebno je dodati antioksidanse.
(2) Aditivni fotodegradabilni materijali
Aditiv fotodegradabilnog materijala je dodavanje male količine fotosenzibilizatora u polimer. Pri niskoj koncentraciji, to je katalizator razgradnje fotooksidacije, koji reagira zračenjem sunčeve svjetlosti (ultraljubičasto svjetlo) da razbije poliolefinski polimer. Dodavanjem ketona, amina i drugih fotosenzibilizatora u PE, PP i druge polimere može se postići bolja fotodegradabilnost.
Karakteristike ove vrste polimera: trošak aditivnih fotodegradabilnih materijala je nizak, postupak proizvodnje je jednostavan, a učinak prekrivanja malča bolji. Međutim, njegove karakteristike razgradnje su da je izložena površina relativno potpuno degradirana, a dio ukopan u tlu slabo je degradiran. Razdoblje indukcije razgradnje takvih fotodegradabilnih materijala može se kontrolirati nakon više od dva mjeseca. No, kontrola vremena razgradnje je loša.
Oksidativni materijali za razgradnju: razred materijala koji se razgrađuju oksidacijom;
Materijali za hidrolitičku razgradnju: klasa materijala razgrađenih hidrolizom;
Ekološki razgradivi materijali: Klasa materijala koji se razgrađuju kombiniranim djelovanjem svjetlosti, topline, vode, kisika, onečišćujućih tvari, mikroorganizama, insekata, vjetra, pijeska, kiše itd. I mehaničkih sila kada su izloženi uvjetima okoliša. Oni su razgradivi materijali. Kolektivno.
Destruktivni biorazgradivi materijali: Trenutno razorni biorazgradivi materijali uglavnom uključuju škrobom modificirani (ili punjeni) polietilen PE, polipropilen PP, polivinilklorid PVC, polistiren PS itd.
Izgledi za razvoj: Istraživanje i uporaba razgradivih ambalažnih materijala brzo se razvijaju. Kako cijene energije rastu, a ekološki problemi postaju sve istaknutiji, zamjena tradicionalnih naftnih derivata razgradivim materijalima u svijetu pokazuje postupno ubrzanje. Očekuje se da će vlada povećati odgovarajuće preferencijalne politike i izdani su zakoni i propisi koji potiču tržišne primjene. Izgledi za velike primjene razgradivih materijala su optimistični.
