Materiali di imballaggio degradabili, quanto ne sai?
I materiali degradabili sono materiali che possono essere degradati nel senso della termodinamica e della cinetica per un periodo di tempo. A seconda dei fattori esterni di degradazione, può essere suddiviso in: materiali fotodegradabili, materiali biodegradabili, ecc. I fattori di influenza includono principalmente la temperatura, il peso molecolare e la struttura del materiale.
★ Classificazione
1. Materiali fotodegradabili: degradati a causa della luce solare;
2. Materiali biodegradabili: a causa della respirazione o della sintesi energetica chimica di microrganismi naturali come funghi e batteri, vengono degradati e infine decomposti in anidride carbonica e acqua;
3. Materiali degradabili dal punto di vista ambientale: degradati in condizioni ambientali naturali come luce, calore, acqua, composti inquinanti, microrganismi, insetti e forze meccaniche.
★ Esempio
● Acido lattico
L'acido polilattico (PLA), noto anche come polilattide, viene sintetizzato chimicamente utilizzando l'acido lattico, il prodotto della fermentazione microbica, come monomero. Può degradarsi automaticamente dopo l'uso e non inquinerà l'ambiente.
L'acido polilattico può essere trasformato in fibre e film con eccellenti proprietà meccaniche e la sua resistenza è approssimativamente equivalente a fibre di nylon e fibre di poliestere. L'acido polilattico può essere idrolizzato in acido lattico e acido acetico nel corpo e metabolizzato in CO2 e H2O dagli enzimi, quindi può essere utilizzato come materiale medico. Il Giappone e gli Stati Uniti hanno utilizzato la plastica dell'acido polilattico per elaborare suture chirurgiche, ossa artificiali e pelli artificiali. L'acido polilattico viene anche utilizzato nella produzione di contenitori per imballaggio, pacciamatura agricola, abbigliamento sportivo in fibra e biancheria da letto.
● Amido di plastica
Il contenuto di amido è superiore al 90% e anche altri componenti aggiunti possono essere completamente degradati. Al momento, Sumitomo Corporation of Japan, Wamer-Lamber Company of the United States, Ferrizz Company of Italy, ecc. Hanno affermato di aver studiato con successo il contenuto di amido dal 90% al 100%. Le plastiche di amido sono completamente biodegradabili in (da gennaio a 1 anno) senza lasciare tracce, nessun inquinamento e possono essere utilizzate per realizzare vari contenitori, bottiglie, pellicole, sacchi della spazzatura, ecc.
Il principio di produzione delle plastiche a base di amido è quello di deformare e disordine le molecole di amido per formare resine di amido con proprietà termoplastiche, quindi sono anche chiamate plastiche di amido termoplastiche. Il processo di stampaggio può seguire le tradizionali attrezzature per la lavorazione della plastica. I potenziali vantaggi dell'utilizzo dell'amido come materia prima per sviluppare plastiche biodegradabili sono: l'amido ha una biodegradabilità completa in vari ambienti; dopo che le molecole di amido nella plastica sono state degradate o incenerite, si forma anidride carbonica, che non è dannosa per il suolo o l'aria; Una tecnologia appropriata può far raggiungere all'amido le proprietà meccaniche utilizzate per produrre materie plastiche dopo la termoplasticizzazione; l'amido è una risorsa rinnovabile, che è inesauribile, e lo sfruttamento dell'amido è benefico per lo sviluppo dell'economia rurale.
Va notato che la maggior parte delle plastiche di amido attualmente prodotte nel mio paese sono plastiche riempite di amido, cioè l'aggiunta di una certa proporzione di amido a materiali polimerici non biodegradabili, che fa collassare le proprietà fisiche dell'intero materiale attraverso la biodegradazione di amido, che promuove Un gran numero di terminali sono esposti alla degradazione ossidativa, ma il PE e il PVC nella parte rimanente dopo questa quota&collassano" non può essere degradato e rimanere nel suolo. L'accumulo di tempo causerà sicuramente inquinamento, quindi i paesi stranieri classificano tali prodotti come di tipo eliminato.
● Plastica fotodegradabile
Secondo il metodo di produzione, le plastiche fotodegradabili possono essere suddivise in plastiche degradabili sintetiche e plastiche degradabili additive.
(1) Plastica sintetica degradabile
un. Copolimero etilene / monossido di carbonio (E / CO)
La fotodegradazione è caratterizzata dalla scissione della catena principale. La velocità di fotodegradazione e il grado di E / CO sono correlati alla quantità di gruppi chetonici contenuti nella catena. Maggiore è il contenuto, maggiore è la velocità di degradazione e maggiore è il grado. Scienziati in Texas, USA hanno condotto esperimenti di esposizione all'aperto su E / CO. A giugno, quando il sole è pieno, l'E / CO può essere degradato al più presto entro pochi giorni.
b. Copolimero vinile / vinil chetone (Ecolyte)
Il gruppo chetone sulla catena laterale della molecola Ecolyte può essere decomposto sotto l'azione della luce naturale. Le prestazioni di fotodegradazione di Ecolyte&sono migliori di E / CO, ma anche il costo è più alto. Lo svantaggio di questo tipo di polimero è che inizia a degradarsi una volta esposto alla luce e non c'è quasi nessun periodo di induzione. Gli antiossidanti devono essere aggiunti per regolare il periodo di induzione.
(2) Plastica additiva fotodegradabile
Le plastiche fotodegradabili di tipo additivo vengono prodotte aggiungendo una piccola quantità di fotosensibilizzante al polimero. A basse concentrazioni, è un catalizzatore di degradazione della fotoossidazione, che reagisce quando irradiato dalla luce solare (luce ultravioletta) per rompere il polimero poliolefinico. L'aggiunta di chetoni, ammine e altri fotosensibilizzanti a PE, PP e altri polimeri può ottenere una migliore fotodegradabilità. La plastica additiva fotodegradabile ha un basso costo, un processo di produzione semplice e un buon effetto quando viene utilizzata come pellicola di copertura. Tuttavia, le sue caratteristiche di degrado sono che la superficie esposta è relativamente completamente degradata e la parte sepolta nel suolo è scarsamente degradata. Il periodo di induzione della degradazione di tali plastiche fotodegradabili può essere controllato a più di due mesi. Ma la controllabilità del tempo di degradazione è scarsa.
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