Ontwikkeling en toepassing van bio-afbreekbare polimeer plastiek, bio-afbreekbare plastiek is 'n soort van nuwe tipe met die funksie van afbreek van polimeer materiaal, in gebruik proses, dit het te doen met dieselfde soort algemene plastiek met die ooreenstemmende gesondheid en relevante toepassing prestasie, en na sy volledige funksie, kan die materiaal vinnig afgebreek in die natuurlike omgewing toestande word maklik om te gee omgewing fragmente of vergruis, en met verloop van tyd verdere afbraak word uiteindelik oksidasie produkte (CO2 en water), terugkeer na die natuur.
Ontwikkeling en toepassing van bioafbreekbarepolimeer plastiek, bio-afbreekbare plastiek is 'n soort nuwe tipe met die funksie van afbraak van polimeer materiaal, in gebruik proses, dit het te doen met dieselfde soort gewone plastiek met die ooreenstemmende gesondheid en relevante toepassing prestasie, en na sy volledige funksie, die materiaal kan vinnig afgebreek in die natuurlike omgewing toestande word maklik om te word gegee omgewing fragmente of vergruis, en met verloop van tyd verdere agteruitgang word uiteindelik oksidasie produkte (CO2 en water), terugkeer na die natuur.
Op grond van die omgewingsbesoedeling wat deur plastiekafval veroorsaak word, sowel as die vraag na omgewingsbeskerming en menslike behoeftes, is dit dringend om afbreekbare polimeermateriale te bestudeer.In 'n spesifieke tyd en onder sekere omgewingstoestande sal die chemiese struktuur van bioafbreekbare plastiek verander.Volgens die redes vir die veranderinge in die chemiese struktuur daarvan, kan bioafbreekbare plastiek in twee kategorieë verdeel word: bioafbreekbare plastiek en fotoafbreekbare plastiek.
1. Degradasiemeganisme van afbreekbare plastiek
Oor die algemeen verwys afbreekbare plastiek na 'n soort plastiek wat deur die werking van mikroörganismes in grond of sonbestraling tot klein molekules ontbind kan word. Dit moet voldoen aan die vereistes van die gebruik van produkte en maklik om te verwerk op grond van die basis van bioafbreekbare eienskappe.Die aard van die werking van sonlig op polimeermateriale is die omvattende effek van ultravioletlig in sonlig en suurstof in lug, so dit word ook fotooksidasie-afbraak genoem.Neem poliolefien as 'n voorbeeld om die meganisme van fotooksidasie-afbraak te verduidelik.In wese veroorsaak fotooksidasie kettingbreek of kruisbinding van polimere, en sommige suurstofbevattende funksionele groepe, soos karboksielsure, peroksiede, ketone en alkohole, word in hierdie proses gevorm.Katalisatorreste in polimere en aanvang van peroksied- en karboksielgroepe wat tydens verwerking ingebring word, is die hoofbronne van afbraak.
Onder die werking van mikroörganismes (hoofsaaklik swamme, bakterieë of alge, ens.), kan polimere geërodeer of gemetaboliseer word om veranderinge in hul chemiese struktuur en afname in molekulêre gewig te veroorsaak.Die werkingsmeganisme kan hoofsaaklik in twee situasies verdeel word:
(1) biofisiese aksie.Dit is, na die erosie van plastiek produkte deur mikroörganismes, biologiese selle groei, bevorder die ontbinding van polimere, ionisasie of proton, hierdie fisiese aksie op die polimeer veroorsaak meganiese skade, die hoë molekulêre gewig van die polimeer in oligomeer fragmente, sodat die doel van fisiese agteruitgang te bereik.
(2) biochemiese werking — direkte werking van ensieme.Hierdie situasie word veroorsaak deur die erosie van ensieme wat deur swamme of bakterieë afgeskei word, wat lei tot die splitsing of oksidatiewe disintegrasie van plastiek, en veroorsaak die splitsing of oksidatiewe degradasie van onoplosbare polimere in wateroplosbare fragmente, wat nuwe klein molekulêre verbindings genereer (CH4, CO2 en H2O) tot die finale ontbinding.
Daar is oor die algemeen twee hipoteses oor die meganisme van biodegradasie van polimeermateriale wat tot biodegradasie lei.Die ander is 'n indringende sny van die einde van die ketting.Daarom is die strukturele eienskappe van materiale, soos samestelling, hoof- en sykettingstruktuur, grootte van eindgroepe, en die teenwoordigheid of afwesigheid van ruimtelike steriese weerstand, die sleutelfaktore wat hul degradasieprestasie beïnvloed.Onder hulle het die hoofkettingeienskappe 'n groter impak.As die hoofketting van die polimeer bindings bevat wat maklik gehidroliseer word, sal dit maklik bioafgebreek word.Tweedens, as die ruggraat buigsaam is, sal die degradasietempo relatief vinnig wees, terwyl as die ruggraat styf en ordelik is, die degradasietempo stadig sal wees.
Die bioafbreekbaarheid van polimeermateriale word verminder deur vertakking en kruisbinding.Byvoorbeeld, die bekendstelling van hidrofobiese groepe aan die einde van polimelksuur (PLA) molekulêre ketting kan die erosietempo in die aanvanklike stadium van degradasie verminder.Dit is omdat in die oorspronklike afbraakproses, PLA se erosie hoofsaaklik afhang van die struktuur van molekulêre ketting-einde, en die byvoeging van hidrofobiese groepe lei tot die afname in sy erosietempo.Daarbenewens het sommige navorsers die chemiese struktuur van polimere en die relatiewe molekulêre gewig van materiale wat 'n belangrike rol speel in hul agteruitgang bestudeer.
2. Ontwikkeling van bioafbreekbare plastiek
Die ontwikkelingsrigting van bioafbreekbare plastiek in die toekoms kan soos volg wees:
(1) bioafbreekbare plastiek is voorberei deur die biodegradasiemeganisme van afbreekbare polimere te bestudeer, en die blokkopolimerisasie van bioafbreekbare plastiek met bestaande gewone polimere, mikrobiese polimere en natuurlike polimere is bestudeer en ontwikkel.
(2) om mikroörganismes te soek wat polimeerplastiek kan produseer, nuwe polimere te verken, hul sintesemeganisme in detail te ontleed, hul produktiwiteit te verbeter deur bestaande metodes en genetiese ingenieursmetodes, en doeltreffende metodes om mikroörganismes te kweek te bestudeer.
(3) aandag gee aan die beheer van afbraaktempo, doeltreffende afbraakbevorderaars en stabiliseerders ontwikkel om die biodegradasieprestasie van afbreekbare plastiek te verbeter, hul koste te verminder en die marktoepassing uit te brei.
(4) navorsing te doen en 'n verenigde definisie van afbreekbare plastiek daar te stel, die evalueringsmetode van biodegradasie te verryk en te verbeter, en die afbraakmeganisme verder te verstaan.
Plaas tyd: Aug-13-2019