Biyobozunur polimer plastiklerin geliştirilmesi ve uygulanması, biyobozunur plastikler, polimer malzemelerin bozunması işlevine sahip yeni bir türdür, kullanım sürecinde, ilgili sağlık ve ilgili uygulama performansı ile aynı tür ortak plastikle ilgisi vardır ve Malzeme işlevini tamamladıktan sonra, doğal ortam koşullarında hızla bozunabilir, ortam parçalarına verilmesi kolaylaşır veya ezilir ve zaman geçtikçe daha fazla bozunma meydana gelir ve sonunda oksidasyon ürünleri (CO2 ve su) doğaya geri döner.
Biyobozunurların geliştirilmesi ve uygulanmasıpolimer plastikBiyobozunur plastikler, kullanım sürecinde polimer malzemelerin bozunma işlevine sahip yeni bir tür türdür, ilgili sağlık ve ilgili uygulama performansı ile aynı tür ortak plastikle ilgisi vardır ve tam işlevinden sonra malzeme Doğal ortam şartlarında hızla bozunabilir, çevre parçalarına verilmesi kolaylaşır veya ezilir ve zamanla daha da bozunarak sonunda oksidasyon ürünleri (CO2 ve su) doğaya geri döner.
Plastik atıkların neden olduğu çevre kirliliğinin yanı sıra çevre koruma talebi ve insan ihtiyaçları göz önüne alındığında, parçalanabilir polimer malzemelerin araştırılması acil bir ihtiyaçtır.Belirli bir zamanda ve belirli çevre koşullarında biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin kimyasal yapısı değişecektir.Biyobozunur plastikler, kimyasal yapısındaki değişikliklerin nedenlerine göre iki kategoriye ayrılabilir: biyolojik olarak parçalanabilen plastikler ve ışıkla parçalanabilen plastikler.
1. Parçalanabilir plastiklerin parçalanma mekanizması
Genel olarak bozunabilir plastik, topraktaki veya güneş ışınımındaki mikroorganizmaların etkisiyle küçük moleküllere ayrışabilen bir tür plastik anlamına gelir. Ürünlerin kullanım gereksinimlerini karşılamalı ve işlenmesi kolay olmalıdır. biyolojik olarak parçalanabilir özellikler.Güneş ışığının polimer malzemeler üzerindeki etkisinin doğası, güneş ışığındaki ultraviyole ışığın ve havadaki oksijenin kapsamlı etkisidir, bu nedenle buna fotooksidasyon bozulması da denir.Fotooksidasyon bozunmasının mekanizmasını açıklamak için poliolefini örnek olarak alın.Temelde fotooksidasyon, polimerlerin zincirinin kırılmasına veya çapraz bağlanmasına neden olur ve bu süreçte karboksilik asitler, peroksitler, ketonlar ve alkoller gibi bazı oksijen içeren fonksiyonel gruplar oluşur.Polimerlerdeki katalizör kalıntıları ve işleme sırasında ortaya çıkan peroksit ve karboksil gruplarının başlatılması, bozunmanın ana kaynaklarıdır.
Mikroorganizmaların (esas olarak mantarlar, bakteriler veya algler vb.) etkisi altında polimerler, kimyasal yapılarında değişikliklere ve moleküler ağırlıkta azalmaya neden olacak şekilde aşınabilir veya metabolize edilebilir.Etki mekanizması esas olarak iki duruma ayrılabilir:
(1) biyofiziksel eylem.Yani, plastik ürünlerin mikroorganizmalar tarafından aşınması, biyolojik hücrelerin büyümesi, polimerlerin, iyonlaşmanın veya protonun ayrışmasını teşvik ettikten sonra, polimer üzerindeki bu fiziksel etki, polimerin yüksek moleküler ağırlığının oligomer parçalarına dönüştüğü mekanik hasara neden oldu. Fiziksel bozulma amacına ulaşmak.
(2) biyokimyasal etki – enzimlerin doğrudan etkisi.Bu durum, mantar veya bakterilerin salgıladığı enzimlerin erozyonu sonucu oluşur, bu da plastiklerin parçalanmasına veya oksidatif parçalanmasına yol açar ve çözünmeyen polimerlerin suda çözünür parçalara ayrılmasına veya oksidatif olarak parçalanmasına neden olarak yeni küçük moleküler bileşikler (CH4, CO2 ve H2O) son ayrışmaya kadar.
Biyobozunmaya yol açan polimer malzemelerin biyolojik bozunma mekanizması hakkında genel olarak iki hipotez vardır.Diğeri ise zincirin ucundan invaziv bir kesimdir.Bu nedenle malzemelerin bileşim, ana ve yan zincir yapısı, uç grupların boyutu ve mekansal sterik direncin varlığı veya yokluğu gibi yapısal özellikleri, bozunma performanslarını etkileyen temel faktörlerdir.Bunlar arasında ana zincir özelliklerinin etkisi daha büyüktür.Polimerin ana zinciri kolayca hidrolize olabilen bağlar içeriyorsa biyolojik olarak kolayca parçalanacaktır.İkincisi, eğer omurga esnekse bozunma hızı nispeten hızlı olacaktır, oysa omurga sert ve düzenliyse bozunma hızı yavaş olacaktır.
Polimer malzemelerin biyolojik olarak parçalanabilirliği, dallanma ve çapraz bağlanma nedeniyle azalır.Örneğin, polilaktik asit (PLA) moleküler zincirinin sonuna hidrofobik grupların eklenmesi, bozunmanın başlangıç aşamasındaki erozyon oranını azaltabilir.Bunun nedeni, orijinal bozunma sürecinde PLA'nın erozyonunun esas olarak moleküler zincir ucunun yapısına bağlı olması ve hidrofobik grupların eklenmesinin erozyon oranının azalmasına yol açmasıdır.Ayrıca bazı araştırmacılar polimerlerin kimyasal yapısını ve bunların bozunmasında önemli rol oynayan malzemelerin bağıl moleküler ağırlığını da araştırmışlardır.
2. Biyobozunur plastiklerin geliştirilmesi
Biyobozunur plastiklerin gelecekte gelişim yönü şu şekilde olabilir:
(1) biyolojik olarak parçalanabilir plastikler, parçalanabilir polimerlerin biyolojik olarak parçalanma mekanizması incelenerek hazırlandı ve biyolojik olarak parçalanabilir plastiklerin mevcut sıradan polimerler, mikrobiyal polimerler ve doğal polimerler ile blok kopolimerizasyonu incelendi ve geliştirildi.
(2) polimer plastik üretebilen mikroorganizmaları araştırmak, yeni polimerleri keşfetmek, sentez mekanizmalarını ayrıntılı olarak analiz etmek, mevcut yöntemler ve genetik mühendisliği yöntemleriyle üretkenliklerini artırmak ve mikroorganizmaları yetiştirmenin etkili yöntemlerini incelemek.
(3) bozunma oranının kontrolüne dikkat edin, bozunabilir plastiklerin biyolojik bozunma performansını iyileştirmek, maliyetlerini düşürmek ve pazar uygulamasını genişletmek için etkili bozunma teşvik edicileri ve stabilizatörleri geliştirin.
(4) bozunabilir plastiklerin birleşik bir tanımını araştırın ve oluşturun, biyolojik bozunmanın değerlendirme yöntemini zenginleştirin ve geliştirin ve bozunma mekanizmasını daha iyi anlayın.
Gönderim zamanı: Ağu-13-2019