Material biodegradável
Conceito:Materiais degradáveis referem-se à adição de alguns aditivos para promover sua função de degradação, ou sintetizar materiais com propriedades degradáveis ou materiais feitos de matérias-primas naturais renováveis, que podem atender à aplicação original durante o período de uso e armazenamento. Requisitos de desempenho, e após o uso, sob certos Em condições ambientais, a estrutura química pode mudar significativamente em um curto período de tempo, o que causa a perda de certas propriedades.
Classificação:Atualmente, de acordo com as condições objetivas ou mecanismos que causam degradação, os materiais degradáveis podem ser divididos em: materiais biodegradáveis, materiais fotodegradáveis, materiais degradáveis por oxidação. Materiais degradados hidroliticamente. Materiais degradáveis do meio ambiente e materiais biodegradáveis destrutivos, etc. Eles podem ser combinados entre si em materiais degradáveis com melhor desempenho, como materiais leves / biodegradáveis.
1 materiais biodegradáveisMateriais biodegradáveis sintetizados por microrganismos, chamados de biomateriais, incluindo biopoliéster, biocelulose, polissacarídeos e poliaminoácidos, são uma classe de materiais que podem ser completamente degradados por microrganismos na natureza. As gorduras animais e vegetais ou glicogênio armazenadas nos microrganismos são um tipo de poliéster alifático, denominado biopoliester, que é uma substância nutritiva para os microrganismos. Quando não há fonte de carbono, esses poliésteres podem ser decompostos em acetil coenzimas como energia para atividades vitais.
O ácido polilático (PLA), também conhecido como polilactídeo, é sintetizado quimicamente usando ácido láctico, um produto da fermentação microbiana, como um monômero. Ele pode degradar automaticamente após o uso e não poluirá o meio ambiente. O ácido polilático pode ser processado em fibras e filmes com excelentes propriedades mecânicas e sua resistência é aproximadamente equivalente às fibras de náilon e fibras de poliéster. O ácido polilático pode ser hidrolisado em ácido láctico e ácido acético no corpo e metabolizado em CO2 e H2O por enzimas, de modo que pode ser usado como material médico. O Japão e os Estados Unidos usaram materiais de ácido polilático para processar suturas cirúrgicas, ossos artificiais e peles artificiais. O ácido polilático também é usado na produção de recipientes para embalagens, cobertura vegetal, roupas esportivas de fibra e roupas de cama.
Materiais fotodegradáveis
Os materiais fotodegradáveis referem-se a materiais que podem ser degradados sob a ação da luz. .
Exemplos de materiais fotodegradáveis: De acordo com o método de fabricação, os materiais fotodegradáveis podem ser divididos em materiais degradáveis sintéticos e materiais degradáveis aditivos.
(1) Material sintético degradávela fotodegradação de um copolímero de etileno / monóxido de carbono (E / CO) é caracterizada pela cisão da cadeia principal. A velocidade de fotodegradação e o grau de E / CO estão relacionados à quantidade de grupos cetônicos contidos na cadeia. Quanto mais alto for o conteúdo, mais rápida será a velocidade de degradação e maior será o grau. Cientistas no Texas, EUA, conduziram experimentos de exposição ao ar livre em E / CO. Em junho, quando o sol está forte, o E / CO pode ser degradado dentro de alguns dias, no mínimo. B. Copolímero de vinil / vinil cetona (Ecolyte) O grupo cetona na cadeia lateral da molécula de Ecolyte pode ser decomposto sob a ação da luz natural. O desempenho de fotodegradação do Ecolyte' s é melhor do que o E / CO, mas o custo também é maior. A desvantagem desse tipo de polímero é que ele começa a se degradar ao ser exposto à luz e quase não há período de indução. É necessário adicionar antioxidantes para ajustar o período de indução.
(2) Materiais fotodegradáveis aditivos
O material fotodegradável aditivo consiste em adicionar uma pequena quantidade de fotossensibilizador ao polímero. Em baixa concentração, é um catalisador de degradação da fotooxidação, que reage pela irradiação da luz solar (luz ultravioleta) para quebrar o polímero de poliolefina. Adicionar cetonas, aminas e outros fotossensibilizadores ao PE, PP e outros polímeros pode alcançar melhor fotodegradabilidade.
As características deste tipo de polímero: o custo dos materiais fotodegradáveis aditivos é baixo, o processo de produção é simples e o efeito de cobertura do mulch é melhor. No entanto, suas características de degradação são que a superfície exposta está relativamente completamente degradada e a parte enterrada no solo está pouco degradada. O período de indução da degradação de tais materiais fotodegradáveis pode ser controlado em mais de dois meses. Mas a controlabilidade do tempo de degradação é pobre.
Materiais de degradação oxidativa: uma classe de materiais que são degradados por oxidação;
Materiais de degradação hidrolítica: uma classe de materiais degradados por hidrólise;
Materiais ambientalmente degradáveis: Uma classe de materiais que são degradados pela ação combinada de luz, calor, água, oxigênio, poluentes, microorganismos, insetos, vento, areia, chuva, etc. e forças mecânicas quando expostos às condições ambientais. Eles são materiais degradáveis. Coletivamente.
Materiais biodegradáveis destrutivos: Atualmente, os materiais biodegradáveis destrutivos incluem principalmente polietileno PE modificado (ou preenchido) com amido, polipropileno PP, cloreto de polivinil PVC, poliestireno PS, etc.
Perspectivas de desenvolvimento: A pesquisa e o uso de materiais de embalagem degradáveis estão se desenvolvendo rapidamente. À medida que os preços da energia sobem e os problemas ambientais se tornam cada vez mais proeminentes, a substituição de produtos petrolíferos tradicionais por materiais degradáveis em todo o mundo está apresentando uma aceleração gradual. Espera-se que o governo aumente Políticas preferenciais correspondentes e leis e regulamentações foram emitidas para encorajar aplicações no mercado. As perspectivas para aplicações em larga escala de materiais degradáveis são otimistas.
