Entwécklung an Uwendung vun biodegradable Polymer Plastik, biodegradable Plastik ass eng Zort vun neien Typ mat der Funktioun vun Degradatioun vun Polymer Materialien, am Gebrauch Prozess, et huet mat der selwechter Zort vun gemeinsam Plastik mat der entspriechend Gesondheet an relevant Applikatioun Leeschtung, an no senger kompletter Funktioun, kann d'Material séier an der natierlecher Ëmwelt Konditiounen ofgebaut ginn einfach Ëmwelt Fragmenter ginn oder zerdréckt, a mat der Zäit weider Degradatioun ginn schlussendlech Oxidatioun Produiten (CO2 a Waasser), zréck an d'Natur.
Entwécklung an Uwendung vun biodegradablePolymer Plastik, biodegradable Plastik ass eng Aart vun neien Typ mat der Funktioun vun der Degradatioun vu Polymermaterialien, am Gebrauchsprozess, et huet mat der selwechter Aart vu gemeinsame Plastik mat der entspriechender Gesondheet an der relevanter Applikatioun Leeschtung, an no senger kompletter Funktioun, d'Material kann séier an der natierlecher Ëmwelt Konditiounen ofgebaut ginn einfach Ëmwelt Fragmenter ginn oder zerdréckt, a mat der Zäit weider Degradatioun ginn schlussendlech Oxidatioun Produiten (CO2 a Waasser), zréck an d'Natur.
Baséierend op der Ëmweltverschmotzung duerch Plastiksoffall, souwéi der Nofro vum Ëmweltschutz a mënschleche Bedierfnesser, ass et dréngend degradéierbar Polymermaterialien ze studéieren.An enger bestëmmter Zäit an ënner bestëmmten Ëmweltbedéngungen wäert d'chemesch Struktur vu biodegradéierbare Plastik änneren.Geméiss de Grënn fir d'Verännerungen a senger chemescher Struktur, kann biodegradéierbar Plastik an zwou Kategorien opgedeelt ginn: biodegradéierbar Plastik a photodegradéierbar Plastik.
1. Degradatiounsmechanismus vun ofbaubare Plastik
Am Allgemengen, ofbaubare Plastik bezitt sech op eng Art Plastik, déi duerch d'Aktioun vu Mikroorganismen am Buedem oder Sonnestrahlung a kleng Molekülen ofgebaut ka ginn. biodegradéierbar Eegeschaften.D'Natur vun der Handlung vum Sonneliicht op Polymermaterialien ass den ëmfaassenden Effekt vum ultraviolette Liicht am Sonneliicht a Sauerstoff an der Loft, sou datt et och Photooxidatiounsdegradatioun genannt gëtt.Huelt Polyolefin als Beispill fir de Mechanismus vun der Photooxidatiounsdegradatioun z'erklären.Am Wesentlechen verursaacht Photooxidatioun Kettenbriechung oder Crosslinking vu Polymeren, an e puer Sauerstoffhalteg funktionell Gruppen, wéi Carboxylsäuren, Peroxide, Ketone an Alkoholen, ginn an dësem Prozess geformt.Katalysatorreschter a Polymeren an Initiatioun vu Peroxid- a Carboxylgruppen, déi während der Veraarbechtung agefouert goufen, sinn d'Haaptquellen vun der Degradatioun.
Ënnert der Handlung vu Mikroorganismen (haaptsächlech Pilze, Bakterien oder Algen, asw.), Polymere kënnen erodéiert oder metaboliséiert ginn, fir Ännerungen an hirer chemescher Struktur ze verursaachen an am Molekulargewiicht ze reduzéieren.De Mechanismus vun der Handlung kann haaptsächlech an zwou Situatiounen opgedeelt ginn:
(1) biophysikalesch Aktioun.Dat ass, no der Erosioun vu Plastiksprodukter duerch Mikroorganismen, biologesch Zellwachstum, förderen d'Zersetzung vu Polymeren, Ioniséierung oder Proton, dës kierperlech Handlung op de Polymer verursaacht mechanesche Schued, dat héicht Molekulargewicht vum Polymer an Oligomerfragmenter, sou datt erreechen den Zweck vun der kierperlecher Degradatioun.
(2) biochemesch Aktioun - direkt Aktioun vun Enzymen.Dës Situatioun ass verursaacht duerch d'Erosioun vun Enzymen, déi vu Pilze oder Bakterien secretéiert ginn, wat zu der Spaltung oder oxidativer Zerfall vu Plastik féiert, a verursaacht d'Spaltung oder oxidativ Degradatioun vun onlösleche Polymeren a Waasserlöslech Fragmenter, déi nei kleng molekulare Verbindungen generéieren (CH4, CO2 an H2O) bis zum definitiven Zersetzung.
Et ginn allgemeng zwou Hypothesen iwwer de Mechanismus vun der Biodegradatioun vu Polymermaterialien, déi zu Biodegradatioun féieren.Déi aner ass en invasiv Schnëtt vum Enn vun der Kette.Dofir sinn d'strukturell Eegeschafte vu Materialien, wéi d'Zesummesetzung, d'Haapt- a Säitkettestruktur, d'Gréisst vun den Endgruppen, an d'Präsenz oder d'Feele vu raimlecher sterescher Resistenz, d'Schlësselfaktoren déi hir Degradatiounsleeschtung beaflossen.Ënnert hinnen hunn d'Haaptketteeigenschaften e méi groussen Impakt.Wann d'Haaptkette vum Polymer Bindungen enthält déi liicht hydrolyséiert sinn, gëtt se liicht biodegradéiert.Zweetens, wann de Réckgrat flexibel ass, wäert d'Degradatiounsquote relativ séier sinn, wärend wann de Réckgrat steif an uerdentlech ass, wäert d'Degradatiounsquote lues sinn.
D'Biologesch Ofbaubarkeet vu Polymermaterialien gëtt reduzéiert duerch Verzweigung a Crosslinking.Zum Beispill kann d'Aféierung vun hydrophobe Gruppen um Enn vun der Molekülkette vun der Polymilksäure (PLA) d'Erosiounsquote an der éischter Etapp vun der Degradatioun reduzéieren.Dëst ass well am ursprénglechen Degradatiounsprozess d'PLA Erosioun haaptsächlech vun der Struktur vum molekulare Kettenend hänkt, an d'Zousatz vun hydrophobe Gruppen féiert zum Réckgang vu senger Erosiounsquote.Zousätzlech hunn e puer Fuerscher d'chemesch Struktur vu Polymere studéiert an d'relativ Molekulargewiicht vu Materialien, déi eng wichteg Roll bei hirer Degradatioun spillen.
2. Entwécklung vun biodegradable Plastik
D'Entwécklungsrichtung vu biodegradéierbare Plastik an Zukunft kann wéi follegt sinn:
(1) Biodegradéierbar Plastik goufe virbereet andeems de Biodegradatiounsmechanismus vun ofbaubare Polymeren studéiert, an d'Blockcopolymeriséierung vu biodegradéierbaren Plastik mat existéierende gewéinleche Polymeren, mikrobiellen Polymeren an natierleche Polymere gouf studéiert an entwéckelt.
(2) fir Mikroorganismen ze sichen déi Polymerplastik produzéiere kënnen, nei Polymeren entdecken, hiren Synthesemechanismus am Detail analyséieren, hir Produktivitéit verbesseren duerch existéierend Methoden a genetesch Ingenieursmethoden, an effizient Methoden studéieren fir Mikroorganismen ze kultivéieren.
(3) oppassen op d'Kontroll vun der Degradatiounsquote, effizient Degradatiounspromotoren a Stabilisatoren entwéckelen fir d'Biodegradatiounsleistung vun ofbaubare Plastik ze verbesseren, hir Käschten ze reduzéieren an de Maartapplikatioun auszebauen.
(4) Fuerschung an etabléieren eng vereenegt Definitioun vun ofbaubare Plastik, beräichert a verbessert d'Evaluatiounsmethod vu Biodegradatioun, a versteet weider den Ofbaumechanismus.
Post Zäit: Aug-13-2019