Биоразградим материал
Концепция:Разградимите материали се отнасят до добавяне на някои добавки за насърчаване на тяхната функция на разграждане, или синтезиране на материали с разградими свойства или материали, произведени от възобновяеми естествени суровини, които могат да отговорят на първоначалното приложение по време на употреба и период на съхранение Изисквания за изпълнение и след употреба, при определени условия на околната среда, химическата структура може да се промени значително за кратък период от време, което причинява загуба на определени свойства.
Класификация:Понастоящем според обективните условия или механизми, които причиняват разграждане, разградимите материали могат да бъдат грубо разделени на: биоразградими материали, фоторазградими материали, окислително разградими материали. Хидролитично разградени материали. Екологично разградими материали и разрушителни биоразградими материали и др. Те могат да се комбинират помежду си в разградими материали с по-добри характеристики, като леки / биоразградими материали.
1 Биоразградими материалиБиоразградимите материали, синтезирани от микроорганизми, наричани биоматериали, включително биополиестер, биоцелулоза, полизахариди и полиаминокиселини, са клас материали, които могат да бъдат напълно разградени от микроорганизмите в природата. Съхраняваните в микроорганизмите животински и растителни мазнини или гликоген са вид алифатен полиестер, наречен биополиестер, който е хранително вещество за микроорганизмите. Когато няма източник на въглерод, тези полиестери могат да бъдат разложени на ацетилови коензими като енергия за жизнени дейности.
Полимлечната киселина (PLA), известна също като полилактид, се синтезира химически с помощта на млечна киселина, продукт на микробна ферментация, като мономер. Той може автоматично да се разгради след употреба и няма да замърси околната среда. Полимолочната киселина може да бъде преработена във влакна и филми с отлични механични свойства, а нейната якост е приблизително еквивалентна на найлонови влакна и полиестерни влакна. Полимлечната киселина може да се хидролизира в млечна киселина и оцетна киселина в организма и да се метаболизира в CO2 и H2O от ензими, така че може да се използва като медицински материал. Япония и САЩ са използвали материали с млечна киселина за обработка на хирургически конци, изкуствени кости и изкуствени кожи. Полимолочната киселина се използва и при производството на опаковъчни контейнери, селскостопански мулч, спортно облекло и спално бельо.
Фоторазградими материали
Фоторазградимите материали се отнасят до материали, които могат да се разграждат под действието на светлина. .
Примери за фоторазградими материали: Според производствения метод фоторазградимите материали могат да бъдат разделени на синтетични разграждащи се материали и добавки, разграждащи се материали.
(1) Синтетичен разградим материалфоторазграждането на етилен / въглероден оксид (E / CO) се характеризира с разцепване на основната верига. Скоростта на фоторазграждане и степента на E / CO са свързани с количеството кетонни групи, съдържащи се във веригата. Колкото по-високо е съдържанието, толкова по-бърза е скоростта на разграждане и толкова по-голяма е степента. Учени от Тексас, САЩ са провели експерименти с експозиция на открито върху E / CO. През юни, когато слънцето е пълно, E / CO може да се разгради най-рано в рамките на няколко дни. Б. Винил / винил кетон съполимер (Ecolyte) Кетонната група от страничната верига на молекулата Ecolyte може да се разложи под действието на естествена светлина. Ефективността на фоторазграждането на Ecolyte 39 е по-добра от E / CO, но цената е и по-висока. Недостатъкът на този вид полимер е, че той започва да се разгражда, след като е изложен на светлина, и почти няма период на индукция. Необходимо е да се добавят антиоксиданти, за да се регулира индукционният период.
(2) Добавки за фоторазградими материали
Добавката на фоторазградим материал е да добавите малко количество фотосенсибилизатор към полимера. При ниска концентрация това е катализатор за разграждане на фотоокислението, който реагира чрез слънчева светлина (ултравиолетова светлина), за да разруши полиолефиновия полимер. Добавянето на кетони, амини и други фотосенсибилизатори към PE, PP и други полимери може да постигне по-добра фоторазградимост.
Характеристиките на този вид полимер: цената на добавките за фоторазградими материали е ниска, производственият процес е прост и ефектът от покриването на мулч е по-добър. Характеристиките му на разграждане обаче са, че откритата повърхност е относително напълно деградирала, а заровената в почвата част е слабо деградирала. Периодът на индукция на разграждане на такива фоторазградими материали може да се контролира повече от два месеца. Но управляемостта на времето за разграждане е лоша.
Материали за окислително разграждане: клас материали, които се разграждат при окисляване;
Хидролитични материали за разграждане: клас материали, разградени чрез хидролиза;
Екологично разградими материали: Клас материали, които се разграждат от комбинираното действие на светлина, топлина, вода, кислород, замърсители, микроорганизми, насекоми, вятър, пясък, дъжд и др. И механични сили, когато са изложени на условията на околната среда. Те са разградими материали. Колективно.
Деструктивни биоразградими материали: В момента деструктивните биоразградими материали включват основно модифициран с нишесте (или напълнен) полиетилен PE, полипропилен PP, поливинилхлорид PVC, полистирол PS и др.
Перспективи за развитие: Изследванията и използването на разградими опаковъчни материали се развиват бързо. Тъй като цените на енергията растат и проблемите с околната среда стават все по-очевидни, замяната на традиционните петролни продукти с разградими материали по света показва постепенно ускоряване. Очаква се правителството да увеличи съответните преференциални политики и са издадени закони и разпоредби за насърчаване на пазарните приложения. Перспективите за широкомащабни приложения на разградими материали са оптимистични.