Biolagunev materjal
Mõiste:Lagunevad materjalid viitavad mõningate lisaainete lisamisele nende lagunemisfunktsiooni edendamiseks või lagunevate omadustega materjalide või taastuvatest looduslikest toorainetest materjalide sünteesimiseks, mis vastavad algsele kasutusalale kasutamise ja ladustamisperioodi jooksul. Nõuded nõuetele ja pärast kasutamist teatud tingimustel keskkonnatingimustes võib keemiline struktuur lühikese aja jooksul oluliselt muutuda, mis põhjustab teatud omaduste kadumise.
Klassifikatsioon:Praegu saab lagunevaid materjale vastavalt lagunemist põhjustavatele objektiivsetele tingimustele või mehhanismidele jagada järgmiselt: biolagunevad materjalid, fotolagunevad materjalid, oksüdatiivselt lagunevad materjalid. Hüdrolüütiliselt lagunenud materjalid. Keskkonnas lagunevad materjalid ja hävitavad biolagunevad materjalid jne. Neid saab omavahel kombineerida parema toimivusega lagunevateks materjalideks, näiteks kerged / biolagunevad materjalid.
1 Biolagunevad materjalidMikroorganismide poolt sünteesitud biolagunevad materjalid, millele viidatakse kui biomaterjalidele, sealhulgas biopolüester, biotselluloos, polüsahhariidid ja polüaminohapped, on materjalide klass, mida mikroorganismid võivad looduses täielikult lagundada. Mikroorganismides ladustatud loomsed ja taimsed rasvad või glükogeen on alifaatse polüestri tüüp, mida nimetatakse biopolüesteriks, mis on mikroorganismide toitaineks. Kui süsinikuallikat pole, saab need polüestrid elutegevuse energiana lagundada atsetüülkoensüümideks.
Polüpiimhape (PLA), tuntud ka kui polülaktiid, sünteesitakse keemiliselt, kasutades piimhapet, mikroobse fermentatsiooni saadust monomeerina. See võib pärast kasutamist automaatselt laguneda ega kahjusta keskkonda. Polüpiimhapet saab töödelda suurepäraste mehaaniliste omadustega kiududeks ja kiledeks ning selle tugevus on ligikaudu samaväärne nailonkiudude ja polüesterkiududega. Polüpiimhapet saab kehas hüdrolüüsida piimhappeks ja äädikhappeks ning ensüümide abil metaboliseerida CO2 ja H2O-ks, nii et seda saab kasutada meditsiinilise materjalina. Jaapan ja Ameerika Ühendriigid on polüpiimhappematerjale kasutanud kirurgiliste õmbluste, kunstluude ja kunstnahkade töötlemiseks. Polüpiimhapet kasutatakse ka pakendikonteinerite, põllumajandusliku multši, kiust spordiriiete ja voodipesu tootmiseks.
Fotolagunevad materjalid
Fotolagunevad materjalid viitavad materjalidele, mida valguse toimel laguneb. .
Näited fotolagunevatest materjalidest: Vastavalt valmistamismeetodile võib fotolagunevad materjalid jagada sünteetilisteks lagunevateks materjalideks ja lisanditeks lagunevateks materjalideks.
(1) Sünteetiline lagunev materjaletüleeni / süsinikmonooksiidi kopolümeeri (E / CO) fotodegradatsiooni iseloomustab peaahela lõhustamine. Fotodegradatsiooni kiirus ja E / CO määr on seotud ketis sisalduvate ketoonrühmade kogusega. Mida suurem on sisu, seda kiirem on lagunemiskiirus ja seda suurem on aste. USA Texase osariigi teadlased on E / CO-ga katseid välitingimustes teinud. Juunis, kui päike on täis, võib E / CO laguneda kõige varem mõne päeva jooksul. B. Vinüül / vinüülketooni kopolümeer (ökolüüt) Ecolyte molekuli külgahelas oleva ketoonrühma saab lagundada loodusliku valguse toimel. Ecolyte' fotolagundamise jõudlus on parem kui E / CO, kuid ka hind on suurem. Seda tüüpi polümeeride puuduseks on see, et see hakkab valguse käes lagunema ja induktsiooniperioodi peaaegu pole. Induktsiooniperioodi reguleerimiseks tuleb lisada antioksüdante.
(2) Fotolagunevad lisaained
Fotolagunev lisaaine peab lisama polümeerile väikese koguse fotosensibilisaatorit. Madalal kontsentratsioonil on see fotooksüdatsiooni lagunemise katalüsaator, mis reageerib päikesevalguse (ultraviolettvalguse) kiiritamisel polüolefiinpolümeeri purustamiseks. Ketoonide, amiinide ja muude fotosensibilisaatorite lisamine PE, PP ja muudele polümeeridele võib saavutada parema fotolagundatavuse.
Seda tüüpi polümeeri omadused: lisaaine fotolagunevate materjalide maksumus on madal, tootmisprotsess on lihtne ja multši katmise mõju on parem. Selle lagunemisomadused on aga sellised, et paljastunud pind on suhteliselt täielikult lagunenud ja pinnasesse mattunud osa on halvasti lagunenud. Selliste fotolagunevate materjalide lagunemise induktsiooniperioodi saab kontrollida üle kahe kuu. Kuid lagunemisaja kontrollitavus on halb.
Oksüdatiivsed lagunevad materjalid: materjalide klass, mis laguneb oksüdatsiooni teel;
Hüdrolüütilised lagunemismaterjalid: hüdrolüüsil lagundatud materjalide klass;
Keskkonnas lagunevad materjalid: materjalide klass, mis laguneb valguse, soojuse, vee, hapniku, saasteainete, mikroorganismide, putukate, tuule, liiva, vihma jms ja mehaaniliste jõudude koosmõjul kokkupuutel keskkonnatingimustega. Need on lagunevad materjalid. Kollektiivselt.
Destruktiivsed biolagunevad materjalid: Praegu kuuluvad hävitavate biolagunevate materjalide hulka peamiselt tärklisega modifitseeritud (või täidetud) polüetüleen PE, polüpropüleen PP, polüvinüülkloriid PVC, polüstüreen PS.
Arenguväljavaated: lagunevate pakkematerjalide uurimine ja kasutamine areneb kiiresti. Kui energiahinnad tõusevad ja keskkonnaprobleemid muutuvad üha olulisemaks, näitab kogu maailmas traditsiooniliste naftatoodete asendamine lagunevate materjalidega järkjärgulist kiirenemist. Valitsus peaks eeldatavasti suurendama Turu rakendamise soodustamiseks on välja antud vastavad sooduspoliitikad ning seadused ja määrused. Lagunevate materjalide suuremahulise rakendamise väljavaated on optimistlikud.
