Żvilupp u applikazzjoni ta 'plastik polimeru bijodegradabbli, plastiks bijodegradabbli huwa tip ta' tip ġdid bil-funzjoni ta 'degradazzjoni ta' materjali polimeru, fil-proċess ta 'użu, għandu x'jaqsam ma' l-istess tip ta 'plastik komuni mas-saħħa korrispondenti u prestazzjoni ta' applikazzjoni rilevanti, u wara l-funzjoni sħiħa tiegħu, il-materjal jista 'malajr degradati fil-kondizzjonijiet ta' l-ambjent naturali jsiru faċli biex jingħataw frammenti ta 'l-ambjent jew imfarrak, u mal-mogħdija taż-żmien aktar degradazzjoni jsiru eventwalment prodotti ta' ossidazzjoni (CO2 u ilma), jerġgħu lura għan-natura.
Żvilupp u applikazzjoni ta 'bijodegradabbliplastik polimeru, plastiks bijodegradabbli huwa tip ta 'tip ġdid bil-funzjoni ta' degradazzjoni ta 'materjali polimeri, fil-proċess ta' użu, għandu x'jaqsam mal-istess tip ta 'plastik komuni mas-saħħa korrispondenti u l-prestazzjoni tal-applikazzjoni rilevanti, u wara l-funzjoni sħiħa tiegħu, il-materjal jistgħu degradati malajr fil-kundizzjonijiet tal-ambjent naturali jsiru faċli biex jingħataw frammenti tal-ambjent jew imfarrak, u mal-mogħdija taż-żmien aktar degradazzjoni jsiru eventwalment prodotti ta 'ossidazzjoni (CO2 u ilma), jirritornaw għan-natura.
Ibbażat fuq it-tniġġis ambjentali ikkawżat mill-iskart tal-plastik, kif ukoll id-domanda tal-protezzjoni ambjentali u l-bżonnijiet tal-bniedem, huwa urġenti li jiġu studjati materjali tal-polimeru degradabbli.Fi żmien speċifiku u taħt ċerti kundizzjonijiet ambjentali, l-istruttura kimika tal-plastiks bijodegradabbli se tinbidel.Skont ir-raġunijiet għall-bidliet fl-istruttura kimika tiegħu, il-plastiks bijodegradabbli jistgħu jinqasmu f'żewġ kategoriji: plastiks bijodegradabbli u plastiks fotodegradabbli.
1. Mekkaniżmu ta 'degradazzjoni ta' plastiks degradabbli
B'mod ġenerali, plastik degradabbli jirreferi għal tip ta 'plastik li jista' jiġi dekompost f'molekuli żgħar permezz tal-azzjoni ta 'mikro-organiżmi fil-ħamrija jew radjazzjoni solari. Għandu jissodisfa r-rekwiżiti tal-użu ta' prodotti u faċli biex jiġi pproċessat fuq il-bażi tal-bażi ta ' proprjetajiet bijodegradabbli.In-natura tal-azzjoni tad-dawl tax-xemx fuq materjali polimeru hija l-effett komprensiv tad-dawl ultravjola fid-dawl tax-xemx u l-ossiġnu fl-arja, għalhekk tissejjaħ ukoll degradazzjoni tal-fotoossidazzjoni.Ħu polyolefin bħala eżempju biex tispjega l-mekkaniżmu tad-degradazzjoni tal-fotoossidazzjoni.Essenzjalment, il-fotoossidazzjoni tikkawża tkissir tal-katina jew crosslinking ta 'polimeri, u xi gruppi funzjonali li fihom l-ossiġnu, bħal aċidi karbossiliċi, perossidi, ketoni u alkoħol, huma ffurmati f'dan il-proċess.Ir-residwi tal-katalizzaturi fil-polimeri u l-bidu ta 'gruppi ta' perossidu u karbossili introdotti matul l-ipproċessar huma s-sorsi ewlenin ta 'degradazzjoni.
Taħt l-azzjoni ta 'mikro-organiżmi (prinċipalment fungi, batterji jew alka, eċċ.), polimeri jistgħu jiġu mnaqqrin jew metabolizzati biex jikkawżaw bidliet fl-istruttura kimika tagħhom u tnaqqis fil-piż molekulari.Il-mekkaniżmu ta 'azzjoni jista' jinqasam prinċipalment f'żewġ sitwazzjonijiet:
(1) azzjoni bijofiżika.Jiġifieri, wara l-erożjoni ta 'prodotti tal-plastik minn mikro-organiżmi, tkabbir ta' ċelloli bijoloġiċi, jippromwovu d-dekompożizzjoni ta 'polimeri, jonizzazzjoni jew proton, din l-azzjoni fiżika fuq il-polimeru kkawżat ħsara mekkanika, il-piż molekulari għoli tal-polimeru fi frammenti ta' oligomer, sabiex jintlaħaq l-iskop tad-degradazzjoni fiżika.
(2) azzjoni bijokimika - azzjoni diretta ta 'enzimi.Din is-sitwazzjoni hija kkawżata mill-erożjoni ta 'enzimi mnixxija minn fungi jew batterji, li twassal għall-qsim jew id-diżintegrazzjoni ossidattiva tal-plastik, u tikkawża l-qsim jew id-degradazzjoni ossidattiva ta' polimeri li ma jinħallux fi frammenti li jinħallu fl-ilma, li jiġġeneraw komposti molekulari żgħar ġodda (CH4, CO2 u H2O) sad-dekompożizzjoni finali.
Ġeneralment hemm żewġ ipoteżi dwar il-mekkaniżmu ta 'bijodegradazzjoni ta' materjali polimeri li jwasslu għal bijodegradazzjoni.L-oħra hija qatgħa invażiva mit-tarf tal-katina.Għalhekk, il-proprjetajiet strutturali tal-materjali, bħall-kompożizzjoni, l-istruttura tal-katina prinċipali u tal-ġenb, id-daqs tal-gruppi tat-tarf, u l-preżenza jew in-nuqqas ta 'reżistenza sterika spazjali, huma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw il-prestazzjoni tad-degradazzjoni tagħhom.Fosthom, il-proprjetajiet tal-katina prinċipali għandhom impatt akbar.Jekk il-katina ewlenija tal-polimer fiha bonds li huma faċilment idrolizzati, tkun faċilment bijodegradata.It-tieni nett, jekk is-sinsla hija flessibbli, ir-rata ta 'degradazzjoni tkun relattivament mgħaġġla, filwaqt li jekk is-sinsla hija riġida u ordnata, ir-rata ta' degradazzjoni tkun bil-mod.
Il-bijodegradabilità tal-materjali polimeru titnaqqas permezz ta 'fergħat u crosslinking.Pereżempju, l-introduzzjoni ta 'gruppi idrofobiċi fl-aħħar tal-katina molekulari tal-aċidu polilattiku (PLA) tista' tnaqqas ir-rata ta 'erożjoni fl-istadju inizjali tad-degradazzjoni.Dan għaliex fil-proċess ta 'degradazzjoni oriġinali, l-erożjoni tal-PLA tiddependi prinċipalment fuq l-istruttura tat-tarf tal-katina molekulari, u ż-żieda ta' gruppi idrofobiċi twassal għat-tnaqqis tar-rata ta 'erożjoni tagħha.Barra minn hekk, xi riċerkaturi studjaw l-istruttura kimika tal-polimeri u l-piż molekulari relattiv ta 'materjali li għandhom rwol importanti fid-degradazzjoni tagħhom.
2. Żvilupp ta 'plastiks bijodegradabbli
Id-direzzjoni tal-iżvilupp tal-plastiks bijodegradabbli fil-futur tista 'tkun kif ġej:
(1) il-plastiks bijodegradabbli ġew ippreparati bl-istudju tal-mekkaniżmu ta 'bijodegradazzjoni ta' polimeri degradabbli, u l-kopolimerizzazzjoni blokka ta 'plastiks bijodegradabbli ma' polimeri ordinarji eżistenti, polimeri mikrobjali u polimeri naturali ġiet studjata u żviluppata.
(2) biex tfittex mikro-organiżmi li jistgħu jipproduċu plastik polimeru, jesploraw polimeri ġodda, janalizzaw il-mekkaniżmu ta 'sinteżi tagħhom fid-dettall, itejbu l-produttività tagħhom permezz ta' metodi eżistenti u metodi ta 'inġinerija ġenetika, u jistudja metodi effiċjenti ta' kultivazzjoni ta 'mikro-organiżmi.
(3) tagħti attenzjoni lill-kontroll tar-rata ta 'degradazzjoni, tiżviluppa promoturi u stabilizzaturi ta' degradazzjoni effiċjenti biex ittejjeb il-prestazzjoni tal-bijodegradazzjoni ta 'plastiks degradabbli, tnaqqas l-ispiża tagħhom, u tespandi l-applikazzjoni tas-suq.
(4) tirriċerka u tistabbilixxi definizzjoni unifikata ta 'plastiks degradabbli, tarrikkixxi u ttejjeb il-metodu ta' evalwazzjoni tal-bijodegradazzjoni, u tifhem aktar il-mekkaniżmu ta 'degradazzjoni.
Ħin tal-post: Awissu-13-2019