Abbaubare Verpackungsmaterialien, wie viel wissen Sie?
Abbaubare Materialien sind Materialien, die im Sinne von Thermodynamik und Kinetik über einen bestimmten Zeitraum abgebaut werden können. Je nach den äußeren Faktoren des Abbaus kann es unterteilt werden in: photoabbaubare Materialien, biologisch abbaubare Materialien, etc. Zu den Einflussfaktoren zählen vor allem Temperatur, Molekulargewicht und Materialstruktur.
★Klassifizierung
1. Photoabbaubare Materialien: durch Sonnenlicht abgebaut;
2. Biologisch abbaubare Materialien: Durch die Atmung oder chemische Energiesynthese natürlicher Mikroorganismen wie Pilze und Bakterien werden sie abgebaut und schließlich in Kohlendioxid und Wasser abgebaut;
3. Umweltabbaubare Materialien: abbaubar unter natürlichen Umweltbedingungen wie Licht, Wärme, Wasser, verschmutzende Verbindungen, Mikroorganismen, Insekten und mechanische Kräfte.
★Beispiel
•Milchsäure
Polymilchsäure (PLA), auch bekannt als Polylactid, wird chemisch mit Milchsäure, dem Produkt der mikrobiellen Fermentation, als Monomer synthetisiert. Es kann nach gebrauch automatisch abgebaut werden und verschmutzt die Umgebung nicht.
Polymilchsäure kann zu Fasern und Folien mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften verarbeitet werden, und ihre Festigkeit entspricht in etwa Nylonfasern und Polyesterfasern. Polymilchsäure kann in Milchsäure und Essigsäure im Körper hydrolysiert und durch Enzyme zu CO2 und H2O metabolisiert werden, so dass sie als medizinisches Material verwendet werden kann. Japan und die Vereinigten Staaten haben Polymilchsäurekunststoffe verwendet, um chirurgische Nähte, künstliche Knochen und künstliche Haut zu verarbeiten. Polymilchsäure wird auch bei der Herstellung von Verpackungsbehältern, landwirtschaftlichem Mulch, Fasersportbekleidung und Bettwäsche verwendet.
•Stärke Kunststoff
Der Stärkegehalt beträgt mehr als 90 %, und andere hinzugefügte Komponenten können ebenfalls vollständig abgebaut werden. Derzeit haben Sumitomo Corporation of Japan, Wamer-Lamber Company of the United States, Ferrizz Company of Italy usw. behauptet, dass sie den Stärkegehalt von 90% bis 100% erfolgreich untersucht haben. Stärkekunststoffe sind in (Januar bis 1 Jahr) völlig biologisch abbaubar, ohne Spuren, keine Verschmutzung zu hinterlassen, und können zur Herstellung verschiedener Behälter, Flaschen, Folien, Müllsäcke usw. verwendet werden.
Das Produktionsprinzip von Allstärkekunststoffen besteht darin, Stärkemoleküle zu Stärkeharzen mit thermoplastischen Eigenschaften zu verformen und zu stören, so dass sie auch thermoplastische Stärkekunststoffe genannt werden. Der Formprozess kann den traditionellen Kunststoffverarbeitungsanlagen folgen. Die potenziellen Vorteile der Verwendung von Stärke als Rohstoff zur Entwicklung biologisch abbaubarer Kunststoffe sind: Stärke hat vollständige biologische Abbaubarkeit in verschiedenen Umgebungen; nachdem die Stärkemoleküle im Kunststoff abgebaut oder abgebaut wurden, bildet sich Kohlendioxidgas, das weder für den Boden noch für die Luft schädlich ist; Geeignete Technologie kann Stärke erreichen die mechanischen Eigenschaften verwendet, um Kunststoffmaterialien nach der Thermoplastisierung zu machen; Stärke ist eine erneuerbare Ressource, die unerschöpflich ist, und die Ausbeutung von Stärke ist vorteilhaft für die Entwicklung der ländlichen Wirtschaft.
Es sei darauf hingewiesen, dass die meisten der Stärkekunststoffe, die derzeit in meinem Land hergestellt werden, gefüllte Stärkekunststoffe sind, d. h. einen bestimmten Anteil an Stärke zu nicht biologisch abbaubaren Polymermaterialien hinzufügen, was dazu führt, dass die physikalischen Eigenschaften des gesamten Materials durch den biologischen Abbau von Stärke zusammenbrechen, was eine große Anzahl von Endgruppen fördert, die oxidativen Verschlechterungen ausgesetzt sind, aber die PE und PVC im verbleibenden Teil nach diesem "Kollaps" können nicht abgebaut werden und bleiben im Boden. Die Akkumulation der Zeit wird sicherlich zu Verschmutzung führen, so dass das Ausland solche Produkte als eliminierten Typ einstufen.
•Photoabbaubarer Kunststoff
Nach dem Herstellungsverfahren können photoabbaubare Kunststoffe in synthetische abbaubare Kunststoffe und additiv abbaubare Kunststoffe unterteilt werden.
(1) Synthetische abbaubare Kunststoffe
Eine. Ethylen/Kohlenmonoxid-Copolymer (E/CO)
Photodegradation zeichnet sich durch Hauptkettensission aus. Die Photodegradationsgeschwindigkeit und der Grad von E/CO beziehen sich auf die Menge der in der Kette enthaltenen Ketongruppen. Je höher der Inhalt, desto schneller die Abbaugeschwindigkeit und desto größer der Grad. Wissenschaftler in Texas, USA, haben Outdoor-Expositionsexperimente an E/CO durchgeführt. Im Juni, wenn die Sonne voll ist, kann E/CO frühestens in wenigen Tagen abgebaut werden.
B. Vinyl/Vinyl Keton Copolymer (Ecolyt)
Die Ketongruppe an der Seitenkette des Ecolyt-Moleküls kann unter einwirkendem natürlichen Licht zersetzt werden. Ecolyts Photodegradation-Leistung ist besser als E/CO, aber die Kosten sind auch höher. Der Nachteil dieser Art von Polymer ist, dass es beginnt, zu abbauen, sobald es lichtausgesetzt ist, und es gibt fast keine Induktionsperiode. Antioxidantien müssen hinzugefügt werden, um die Induktionszeit anzupassen.
(2) Additiver photoabbaubarer Kunststoff
Additive Typ photoabbaubare Kunststoffe werden durch Hinzufügen einer kleinen Menge von Photosensiator zum Polymer hergestellt. Bei niedrigen Konzentrationen ist es ein Photooxidations-Abbaukatalysator, der reagiert, wenn er durch Sonnenlicht (ultraviolettes Licht) bestrahlt wird, um das Polyolefin-Polymer zu brechen. Das Hinzufügen von Ketonen, Aminen und anderen Photosensibilisatoren zu PE, PP und anderen Polymeren kann eine bessere Photodegradierbarkeit erreichen. Der additiv photoabbaubare Kunststoff hat niedrige Kosten, einfachen Produktionsprozess und gute Wirkung, wenn er als Deckfolie verwendet wird. Seine Abbaueigenschaften sind jedoch, dass die exponierte Oberfläche relativ vollständig abgebaut ist und der im Boden vergrabene Teil schlecht abgebaut ist. Die Abbauinduktionszeit solcher photoabbaubaren Kunststoffe kann mit mehr als zwei Monaten kontrolliert werden. Aber die Kontrollierbarkeit der Abbauzeit ist schlecht.
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