Material biodegradable
Concepte:Els materials degradables es refereixen a l’addició d’alguns additius per afavorir la seva funció de degradació o a la síntesi de materials amb propietats degradables o materials fabricats amb matèries primeres naturals renovables que puguin complir l’aplicació original durant el període d’ús i emmagatzematge Requisits de rendiment i després de l’ús En les condicions ambientals, l’estructura química pot canviar significativament en un curt període de temps, cosa que provoca la pèrdua de certes propietats.
Classificació:Actualment, segons les condicions o mecanismes objectius que causen la degradació, els materials degradables es poden dividir aproximadament en: materials biodegradables, materials fotodegradables i materials degradables oxidativament. Materials degradats hidrolíticament. Materials degradables pel medi ambient i materials biodegradables destructius, etc. Es poden combinar entre ells en materials degradables amb un millor rendiment, com ara materials lleugers / biodegradables.
1 Materials biodegradablesEls materials biodegradables sintetitzats per microorganismes, anomenats biomaterials, inclosos el biopolíester, la biocel·lulosa, els polisacàrids i els poliaminoàcids, són una classe de materials que els microorganismes poden degradar completament a la natura. Els greixos o glicògens animals i vegetals emmagatzemats en els microorganismes són un tipus de polièster alifàtic, anomenat biopolíester, que és una substància nutritiva per als microorganismes. Quan no hi ha cap font de carboni, aquests polièsters es poden descompondre en acetilcoenzims com a energia per a les activitats de la vida.
L’àcid polilàctic (PLA), també conegut com a polilactida, es sintetitza químicament mitjançant àcid làctic, producte de la fermentació microbiana, com a monòmer. Es pot degradar automàticament després del seu ús i no contaminarà el medi ambient. L’àcid polilàctic es pot transformar en fibres i pel·lícules amb excel·lents propietats mecàniques, i la seva resistència és aproximadament equivalent a les fibres de niló i les fibres de polièster. L’àcid polilàctic es pot hidrolitzar en àcid làctic i àcid acètic del cos i metabolitzar-lo en CO2 i H2O mitjançant enzims, de manera que es pot utilitzar com a material mèdic. El Japó i els Estats Units han utilitzat materials d’àcid polilàctic per processar sutures quirúrgiques, ossos artificials i pells artificials. L’àcid polilàctic també s’utilitza en la producció d’envasos per a envasos, cobertura agrícola, roba esportiva de fibra i roba de llit.
Materials fotodegradables
Els materials fotodegradables es refereixen a materials que es poden degradar sota l’acció de la llum. .
Exemples de materials fotodegradables: segons el mètode de fabricació, els materials fotodegradables es poden dividir en materials degradables sintètics i materials degradables additius.
(1) Material degradable sintèticuna fotodegradació d’un copolímer d’etilè / monòxid de carboni (E / CO) es caracteritza per una escissió de la cadena principal. La velocitat de fotodegradació i el grau d’E / CO estan relacionats amb la quantitat de grups cetònics continguts a la cadena. Com més alt sigui el contingut, més ràpida serà la velocitat de degradació i major serà el grau. Científics de Texas (EUA) han dut a terme experiments d’exposició a l’aire lliure amb E / CO. Al juny, quan el sol està ple, l’E / CO es pot degradar al cap de pocs dies. B. Copolímer de vinil / vinil cetona (Ecolyte) El grup cetònic de la cadena lateral de la molècula Ecolyte es pot descompondre sota l'acció de la llum natural. El rendiment de la fotodegradació d’Ecolyte&és millor que l’E / CO, però el cost també és superior. L’inconvenient d’aquest tipus de polímers és que comença a degradar-se un cop s’exposa a la llum i quasi no hi ha període d’inducció. Cal afegir antioxidants per ajustar el període d’inducció.
(2) Materials additius fotodegradables
El material additiu fotodegradable consisteix a afegir una petita quantitat de fotosensibilitzador al polímer. A baixa concentració, és un catalitzador de degradació de fotooxidació, que reacciona per radiació solar (llum ultraviolada) per trencar el polímer de poliolefina. L’addició de cetones, amines i altres fotosensibilitzants a PE, PP i altres polímers pot aconseguir una millor fotodegradabilitat.
Les característiques d’aquest tipus de polímers: el cost dels materials fotodegradables additius és baix, el procés de producció és senzill i l’efecte de cobrir el cobert és millor. No obstant això, les seves característiques de degradació són que la superfície exposada està relativament completament degradada i que la part enterrada al sòl està poc degradada. El període d’inducció de la degradació d’aquests materials fotodegradables es pot controlar a més de dos mesos. Però el control del temps de degradació és pobre.
Materials de degradació oxidativa: classe de materials que es degraden per oxidació;
Materials de degradació hidrolítica: classe de materials degradats per hidròlisi;
Materials degradables pel medi ambient: classe de materials que es degraden per l’acció combinada de llum, calor, aigua, oxigen, contaminants, microorganismes, insectes, vent, sorra, pluja, etc. i forces mecàniques quan s’exposen a les condicions ambientals. Són materials degradables. Col·lectivament.
Materials biodegradables destructius: actualment, els materials biodegradables destructius inclouen principalment polietilè PE modificat (o farcit) de midó, polipropilè PP, clorur de polivinil PVC, poliestirè PS, etc.
Perspectives de desenvolupament: la investigació i l'ús de materials d'embalatge degradables s'estan desenvolupant ràpidament. A mesura que augmenten els preus de l'energia i els problemes mediambientals són cada vegada més importants, la substitució de productes derivats del petroli tradicionals per materials degradables a tot el món està mostrant una acceleració gradual. S'espera que el govern augmenti les polítiques preferencials corresponents i s'han emès lleis i regulacions per fomentar les aplicacions del mercat. Les perspectives d'aplicacions a gran escala de materials degradables són optimistes.