Развој и примена на биоразградлива полимерна пластика. по неговата целосна функција, материјалот може брзо да се деградира во природната средина условите стануваат лесно да се дадат фрагменти од околината или да се дробат, а со текот на времето понатамошната деградација на крајот стануваат производи на оксидација (CO2 и вода), се враќаат во природата.
Развој и примена на биоразградливиполимерна пластика, биоразградлива пластика е еден вид нов вид со функција на разградување на полимерни материјали, во процес на употреба, има врска со истиот вид обична пластика со соодветните здравствени и релевантни перформанси на апликацијата, а по неговата целосна функција, материјалот може брзо да се деградира во природната средина условите стануваат лесно да се дадат фрагменти или здробени животната средина, а со текот на времето понатамошната деградација на крајот стануваат производи од оксидација (CO2 и вода), се враќаат во природата.
Врз основа на загадувањето на животната средина предизвикано од пластичниот отпад, како и побарувачката за заштита на животната средина и човечките потреби, итно е да се проучат разградливи полимерни материјали.Во одредено време и под одредени услови на животната средина, хемиската структура на биоразградливата пластика ќе се промени.Според причините за промените во нејзината хемиска структура, биоразградливата пластика може да се подели во две категории: биоразградлива пластика и фоторазградлива пластика.
1. Механизам на разградување на разградлива пластика
Општо земено, разградлива пластика се однесува на вид пластика која може да се разложи на мали молекули преку дејство на микроорганизми во почвата или сончево зрачење. Таа мора да ги исполнува барањата за употреба на производи и лесно да се обработува врз основа на биоразградливи својства.Природата на дејството на сончевата светлина врз полимерните материјали е сеопфатниот ефект на ултравиолетовата светлина во сончевата светлина и кислородот во воздухот, па затоа се нарекува и деградација на фотооксидација.Земете го полиолефинот како пример за да го објасните механизмот на деградација на фотооксидација.Во суштина, фотооксидацијата предизвикува прекин на синџирот или вкрстено поврзување на полимерите, а во овој процес се формираат некои функционални групи што содржат кислород, како што се карбоксилни киселини, пероксиди, кетони и алкохоли.Остатоците од катализаторот во полимерите и иницирањето на пероксид и карбоксилни групи внесени во текот на обработката се главните извори на деградација.
Под дејство на микроорганизми (главно габи, бактерии или алги, итн.), полимерите може да се еродираат или метаболизираат за да предизвикаат промени во нивната хемиска структура и намалување на молекуларната тежина.Механизмот на дејство може главно да се подели во две ситуации:
(1) биофизичко дејство.Односно, по ерозијата на пластичните производи од микроорганизми, растот на биолошките клетки, промовирањето на распаѓање на полимерите, јонизацијата или протонот, ова физичко дејство на полимерот предизвика механичко оштетување, високата молекуларна тежина на полимерот во фрагменти на олигомер, така што постигне целта на физичка деградација.
(2) биохемиско дејство - директно дејство на ензимите.Оваа ситуација е предизвикана од ерозијата на ензимите секретирани од габите или бактериите, што доведува до расцепување или оксидативно распаѓање на пластиката и предизвикува расцепување или оксидативно разградување на нерастворливите полимери во фрагменти растворливи во вода, генерирајќи нови мали молекуларни соединенија (CH4, CO2 и H2O) до конечното разградување.
Генерално постојат две хипотези за механизмот на биоразградување на полимерните материјали кои водат до биоразградување.Другиот е инвазивен рез од крајот на ланецот.Според тоа, структурните својства на материјалите, како што се составот, структурата на главниот и страничниот синџир, големината на крајните групи и присуството или отсуството на просторна стерична отпорност, се клучните фактори кои влијаат на нивната деградација.Меѓу нив, својствата на главниот синџир имаат поголемо влијание.Ако главниот синџир на полимерот содржи врски кои лесно се хидролизираат, тој лесно ќе биде биоразграден.Второ, ако 'рбетот е флексибилен, стапката на деградација ќе биде релативно брза, додека ако 'рбетот е крут и уреден, стапката на деградација ќе биде бавна.
Биоразградливоста на полимерните материјали се намалува со разгранување и вкрстено поврзување.На пример, воведувањето на хидрофобни групи на крајот на молекуларниот синџир на полилактична киселина (PLA) може да ја намали стапката на ерозија во почетната фаза на деградација.Тоа е затоа што во оригиналниот процес на деградација, ерозијата на PLA главно зависи од структурата на крајот на молекуларниот синџир, а додавањето на хидрофобни групи доведува до намалување на неговата стапка на ерозија.Покрај тоа, некои истражувачи ја проучувале хемиската структура на полимерите и релативната молекуларна тежина на материјалите кои играат важна улога во нивната деградација.
2. Развој на биоразградлива пластика
Насоката на развој на биоразградлива пластика во иднина може да биде како што следува:
(1) Биоразградлива пластика беше подготвена со проучување на механизмот за биоразградување на разградливите полимери, а беше проучувана и развиена блок кополимеризацијата на биоразградлива пластика со постоечки обични полимери, микробиолошки полимери и природни полимери.
(2) да се бараат микроорганизми кои можат да произведат полимерна пластика, да истражуваат нови полимери, детално да го анализираат нивниот механизам за синтеза, да ја подобрат нивната продуктивност преку постоечки методи и методи на генетско инженерство и да проучуваат ефикасни методи за одгледување микроорганизми.
(3) обрнете внимание на контролата на стапката на разградување, развивајте ефикасни промотори и стабилизатори на деградација за да ги подобрат перформансите на биоразградување на разградлива пластика, да ја намалат нивната цена и да ја прошират примената на пазарот.
(4) истражување и воспоставување унифицирана дефиниција за разградлива пластика, збогатување и подобрување на методот на евалуација на биоразградување и дополнително разбирање на механизмот на деградација.
Време на објавување: 13.08.2019