Plastic degradabil
Plasticul degradabil se referă la o clasă de materiale plastice ale căror produse pot îndeplini cerințele de utilizare, performanța este neschimbată în perioada de depozitare și, după utilizare, poate fi degradată în substanțe ecologice în condiții de mediu naturale. Prin urmare, se mai numește și plastic degradabil pentru mediu.
Există multe tipuri de materiale noi: materiale plastice fotodegradabile, materiale plastice biodegradabile, materiale plastice ușoare, oxidative și biodegradabile, materiale plastice biodegradabile pe bază de dioxid de carbon și materiale plastice degradabile cu rășină din amidon termoplastic.
cuprins
1 Concept
2 Principiul degradării
3 Tendință de dezvoltare
4 Clasificarea plasticului
5 utilizări principale
6 Starea cercetării
▪ Folosit pe scară largă
▪ Igiena mediului
▪ Reacție biochimică
▪ Pericole de plastic nedegradabile
▪ Dezvoltarea materialelor plastice degradabile
▪ Perspectiva materialelor plastice degradabile
▪ dezvoltare durabilă
7 Materiale plastice noi
8 Analiza avantajelor
9 Criterii de evaluare
Editor de concepte
Degradarea polimerului se referă la procesul de rupere a lanțului macromolecular polimerizat cauzat de factori chimici și fizici. Procesul de degradare a polimerilor expuși la condițiile de mediu ale oxigenului, apei, radiațiilor, substanțelor chimice, poluanților, forțelor mecanice, insectelor și altor microorganisme, precum și a microorganismelor, se numește degradare a mediului. degradare
Greutatea moleculară a polimerului este redusă, iar proprietățile fizice ale materialului polimeric sunt reduse până la pierderea utilizabilității materialului polimeric. Acest fenomen se mai numește și degradarea îmbătrânirii materialului polimeric.
Degradarea îmbătrânirii unui polimer este direct legată de stabilitatea polimerului. Degradarea îmbătrânirii polimerilor reduce durata de viață a materialelor plastice. Din acest motiv, de la apariția materialelor plastice, oamenii de știință s-au angajat în cercetarea anti-îmbătrânire, adică stabilizarea unor astfel de materiale, pentru a obține materiale polimerice foarte stabile, iar oamenii de știință din diferite țări folosesc și îmbătrânirea polimerului comportament de degradare Cursă pentru a dezvolta materiale plastice degradabile pentru mediu.
Principalele domenii de aplicare a plasticului degradabil sunt: folie agricolă de mulci, diverse pungi de ambalaje din plastic, saci de gunoi, pungi de cumpărături în centrele comerciale și tacâmuri de unică folosință.
Principiul degradării
Procesul de degradare a materialelor plastice degradabile pentru mediu implică în principal biodegradarea, fotodegradarea și degradarea chimică. Aceste trei procese majore de degradare au sinergie, sinergie și coerență. De exemplu, fotodegradarea și degradarea oxizilor apar adesea simultan și se promovează reciproc; biodegradarea este mai probabilă să apară după procesul de fotodegradare.
Editor de tendințe de dezvoltare
În 1997, piața mondială a materialelor plastice degradabile este estimată la aproximativ 20 de milioane de lire sterline, cu vânzări de 23 de milioane de dolari; se preconizează că va crește cu 35% până în 2004. Materialele plastice degradabile găsite pe piețele din SUA și Japonia includ poliesteri biodegradabili, cum ar fi acidul polilactic, PET biodegradabil, succinat / caproat de polibutene, polidroxibutirat / valerat, succinat de polivinil, amine de poliester și policaprolactone / amestecuri; amidon și amestecuri ale acestora; și alte materiale plastice cu aditivi care sporesc capacitatea de degradare. Creșterea se datorează creșterii utilizării materialelor plastice ecologice și un alt motiv este reducerea costurilor de producție. Prin extinderea producției și a scării economice, producătorii și-au redus prețurile. Cu toate acestea, datorită costului ridicat al rășinilor degradabile și al diverselor materiale plastice care și-au ocupat ferm piețele, este un obstacol pentru plasticele biodegradabile să intre pe piață. Tendințele sale de dezvoltare sunt următoarele:
1. Conform diferitelor utilizări și condiții de mediu, aprofundarea în continuare a cercetării și prin cercetarea în proiectare moleculară, îmbunătățirea formulelor și dezvoltarea de materiale plastice degradabile în timp util și controlabile au devenit subiecte cheie de cercetare în multe țări.
2. Cercetează activ și dezvoltă fotosensibilizatori, oxidanți, inductori biologici, promotori de degradare, stabilizatori etc. cu eficiență ridicată și ieftină, pentru a îmbunătăți în continuare controlul la timp, degradarea rapidă și degradarea completă după utilizare.
3. Accelerarea dezvoltării materialelor plastice biodegradabile sau a materialelor plastice obișnuite cu amidon, celuloză sau tehnologie anorganică de umplere sau tehnologii de aliere, iar materialele biodegradabile complet și tehnologia de acoperire și laminare a materialelor naturale sunt puncte fierbinți.
4. Plasticele hidrolizabile și plasticele comestibile au atras atenția la nivel mondial datorită funcțiilor și utilizărilor lor speciale și au devenit un alt punct fierbinte pentru materialele ecologice.
5. Pentru a accelera dezvoltarea materialelor plastice degradabile, diverse țări lucrează pentru a accelera cercetarea și a stabili o definiție, mecanism de degradare, metodă de evaluare și standard de materiale plastice degradabile.
6. Explorați și cultivați tulpini care pot degrada materialele obișnuite, astfel încât materialele obișnuite utilizate pe scară largă să fie ușor degradabile pentru a satisface cerințele de protecție a mediului. În același timp, se acordă o mare atenție cultivării plantelor biologice care pot produce poliester pentru a reduce costurile materialelor plastice biodegradabile, care favorizează popularizarea și aplicarea. degradare
Clasificare plastică
Plasticele degradabile pentru mediu sunt un nou tip de plastic. Dezvoltarea materialelor plastice degradabile pentru mediu a început în anii '70. În acel moment, materialele plastice fotodegradabile au fost dezvoltate în principal pentru a rezolva problema poluării mediului cauzată de deșeurile de plastic, în special produsele de ambalare din plastic de unică folosință. Până în anii 1980, dezvoltarea și cercetarea s-au orientat către materiale plastice biodegradabile. Mai mult, în locul petrolului au fost utilizate materiale plastice biodegradabile produse din resurse regenerabile, cum ar fi amidonul și celuloza vegetală și chitina animală. În plus, au fost dezvoltate și materiale plastice biodegradabile produse prin fermentația microbiană. O clasă de materiale medicale biodegradabile, cum ar fi acidul polilactic, care a fost deja utilizat clinic, a atras atenția oamenilor. Se speră că acesta poate fi utilizat pentru a rezolva problemele de poluare a mediului în cazul materialelor plastice. Cu toate acestea, indiferent dacă aceste materiale plastice sunt clasificate sau nu materiale plastice degradabile din punct de vedere al mediului. Cu opinii diferite, opinia Societății Japoneze pentru Materiale Plastice Degradabile nu consideră că este clasificată drept plastic degradabil pentru mediu. Cu toate acestea, din perspectiva materialelor plastice degradabile fiind un nou tip de plastic, pot fi de asemenea incluse materiale biodegradabile. Poate fi utilă clasificarea materialelor plastice degradabile în materiale degradabile de mediu (naturale) și plastic biodegradabile în funcție de utilizările lor. Acesta din urmă a fost folosit medical pentru suturile chirurgicale, oasele artificiale etc. Dezvoltarea și cercetarea materialelor plastice degradabile din China sunt practic sincronizate cu lumea. Cu toate acestea, cercetarea și dezvoltarea materialelor plastice degradabile din China au început cu mulci agricole. China este o țară agricolă mare, iar consumul de film de mulci se află pe primul loc în lume. Pentru a rezolva pagubele cauzate de peliculele reziduale de mulci acumulate pe terenurile agricole la dezvoltarea rădăcinilor plantelor și afectează randamentul culturilor, precum și problema filmului rezidual care împiedică mecanizarea agricolă, a început dezvoltarea filmului fotodegradabil de mulci din plastic. În jurul anului 1990 au apărut materiale plastice biodegradabile umplute cu amidon. În același timp, pe baza materialelor plastice fotodegradabile, s-a dezvoltat o peliculă de mulcire atât cu funcții de fotodegradare cât și de biodegradare umplute cu amidon. Sunt în curs de dezvoltare diferite tipuri de pelicule de mulci degradabile și sunt încă în stadiul de demonstrare și popularizare a aplicațiilor. Odată cu îmbunătățirea nivelului de viață al poporului chinez, poluarea mediului cauzată de produsele de ambalare din plastic de unică folosință a devenit tot mai serioasă. Din acest motiv, produsele din plastic degradabile, cum ar fi sacii de gunoi și sacii de cumpărături sunt de asemenea dezvoltate activ pentru ambalaje, în principal ambalaje de unică folosință. , Cutie de prânz etc.
Utilizare principală edit
Utilizarea materialelor plastice degradabile are în principal două câmpuri: unul este câmpul folosit pentru utilizarea plasticelor obișnuite. În aceste zone, este dificil să colectați produsele din plastic după utilizare sau consum pentru a provoca daune mediului, cum ar fi peliculele agricole de mulci și ambalajele de plastic de unică folosință, iar al doilea este domeniul de înlocuire a altor materiale cu plastic. Folosirea materialelor plastice degradabile în aceste zone poate aduce comoditate, cum ar fi vârfurile de golf și materiale de fixare a plantelor de pădure tropicală. Aplicații specifice în:
1. Agricultură, silvicultură și pescuit, peliculă de mulcire, material de reținere a apei, bol de răsad, sămânță, plasă pentru frânghii, pesticide și materiale pentru îngrășăminte agricole cu eliberare lentă.
2. Industria ambalajelor, saci de cumpărături, saci de gunoi, pungi de compost, cutii de prânz de unică folosință, castroane cu tăițe instantanee, materiale de ambalare cu amortizare.
3. Articole sportive, vârfuri și terenuri de golf
4. Produse de igienă, produse de igienă feminină, scutece pentru copii, saltele medicale, brici de unică folosință.
5. Materiale medicale, bandaje, agrafe, tampoane de bumbac, mănuși, materiale de eliberare de medicamente, suturi chirurgicale și materiale de fixare a fracturilor.
Editor de stare de cercetare
O gamă largă de aplicații
Materialele sintetice din polimer au fost utilizate pe scară largă în diferite domenii. Cu toate acestea, deșeurile de plastic folosite au devenit un pericol pentru public și pentru mediu. Unele țări dezvoltate au formulat reglementări care restricționează sau interzic utilizarea plasticelor nedegradabile în anumite locuri și necesită utilizarea de materiale plastice degradabile. Din acest motiv, guvernele din diferite țări și industria plasticelor, în timp ce stabilesc măsuri eficiente pentru eliminarea și reciclarea deșeurilor de plastic, acordă o importanță deosebită cercetării și dezvoltării materialelor plastice degradabile. Odată cu coordonarea și sprijinul guvernului, materialele plastice degradabile au devenit o cercetare în industria plastică internațională. punct fierbinte
Igiena mediului
Plasticul degradabil este considerat, în general, un plastic care poate fi descompus în substanțe cu molecule scăzute de lumina solară sau de microorganisme din sol. Pe lângă faptul că este degradabil, ar trebui să aibă și proprietăți ușor de prelucrat și care îndeplinesc cerințele de utilizare. Efectul nociv al luminii solare asupra materialelor polimerice este efectul combinat al luminii ultraviolete și al oxigenului, deci se numește degradare foto-oxidativă. Luând ca exemplu poliolefinele, foto-oxidarea determină adesea scindarea lanțului de polimer sau reticularea și este însoțită de formarea unor grupări funcționale care conțin oxigen, cum ar fi cetone, acizi carboxilici, peroxizi și alcooli. Degradarea sa provine în principal din reziduurile de catalizator din polimer și de la inițierea peroxizilor și a grupărilor carbonil introduse în timpul prelucrării.
Reacție biochimică
Efectul de fisurare al polimerului cu lumină scăzută provine în principal din efectele biofizicii, biochimiei și mucegaiului. Sensibilitatea sa la polimer depinde de structura polimerului însuși și de mediul înconjurător, cum ar fi apa, temperatura, valoarea pH-ului și oxigenul. Conform mecanismului de degradare, materialele plastice degradabile pot fi împărțite în materiale plastice fotodegradabile, materiale biodegradabile și materiale foto / biodegradabile.
Pericol de plastic nedegradabil
Plasticul este dezvoltat pe scară largă în multe domenii datorită avantajelor sale, precum greutatea ușoară, rezistența ridicată, proprietățile chimice stabile și costurile reduse. Industria materialelor plastice s-a dezvoltat rapid, iar materialele folosite nu au fost eliminate în mod corespunzător, iar materialele plastice cauzează poluare gravă mediului natural. Materialele plastice nedegradabile sunt realizate în cea mai mare parte din polietilenă de densitate mică (LDPE) și polietilenă liniară de joasă densitate (LLDPE), urmată de polietilenă de înaltă densitate (HDPE), polipropilenă (PP), polistiren (PS) și clorură de polivinil (PVC) dezvoltată. În general, aceste materiale plastice sunt aruncate ca deșeuri solide, ceea ce provoacă formarea de poluanți, cum ar fi ploaia acidă, care ne pune în pericol viața.
Este inevitabil să studiem plasticele degradabile! Eliminarea deșeurilor solide, cum ar fi plasticul, va polua mediul înconjurător, îl va îngropa adânc și va invada terenul și va arde acesta va polua aerul. Acestea nu sunt soluțiile fundamentale ale problemei. Soluția fundamentală a problemei este dezvoltarea de materiale plastice degradabile pentru înlocuirea materialelor plastice nedegradabile.
Dezvoltarea materialelor plastice degradabile
Plasticul degradabil este un termen colectiv pentru plastic fotodegradabil și plastic biodegradabil. Țările dezvoltate au început cercetările asupra materialelor plastice fotodegradabile în anii '70, iar conceptele lor sunt relativ mature. Biodegradabilul a început la mijlocul anilor '80, s-a dezvoltat rapid și deja are produsele sale industriale.
În China, cercetările asupra materialelor plastice fotodegradabile au început în anii 1980, iar cercetările asupra materialelor biodegradabile au început abia în ultimii ani. Au existat zeci de unități angajate în acest proiect în China, dar aplicația nu este mare, iar promovarea ar trebui să înceapă doar. Materialele plastice degradabile din China sunt concentrate în principal în produse pline de amidon ale căror produse au ajuns la același nivel ca și produsele străine, dar există încă o distanță de producția industrială.
Perspectiva materialelor plastice degradabile
Primele materiale plastice degradabile au fost dezvoltate pentru a proteja mediul. Are o semnificație mare. Proprietățile excelente ale materialelor plastice degradabile sunt evidente și au perspective de dezvoltare largi. Cercetarea, dezvoltarea și producția de masterbatch-uri din plastic degradabile au un efect de promovare mare asupra dezvoltării și promovării materialelor plastice degradabile. Deoarece masterbatch-ul din plastic degradabil este amestecat cu polimerul corespunzător pentru a produce plastic degradabil, nu este necesară schimbarea procesului original de turnare din plastic. Are o gamă largă de practicabilitate.
dezvoltare durabilă
Cercetările privind materialele plastice degradabile sunt adaptate exact strategiei de dezvoltare durabilă a Chinei și se pot adapta la dezvoltarea societății. Utilizarea materialelor polimerice pentru metode chimice și biologice pentru sintetizarea materialelor plastice ușoare / biodegradabile este principala noastră direcție de cercetare și dezvoltare. Putem folosi aceste metode de sinteză de polimeri pentru a sintetiza materialul de care avem nevoie, din plastic degradabil.
Noul editor plastic
Plastic fotodegradabil
Se referă la un material pe care lanțurile de polimeri se descompun în ordine sub influența razelor ultraviolete. Majoritatea polimerilor nu absoarbe lumina cu o lungime de undă mai mare de 285 NM. Cu toate acestea, dacă la polimer se adaugă grupe sensibile la lumină sau aditivi chimici cu efecte sensibile la lumină, procesul de fotooxidare poate fi accelerat, determinând degradarea rapidă. Conform principiului proiectării și metodei de fabricație a moleculelor de polimer fotodegradabile, acesta poate fi împărțit în materiale plastice fotodegradabile sintetice și materiale plastice fotodegradabile aditive.
Plasticul fotodegradabil al copolimerului a fost inventat de DuPont din Statele Unite, copolimerizat de polietilenă (PE) și monoxid de carbon, adică copolimer E-CO sau copolimerizat de polietilenă și cupru de vinil, adică copolimer GUILLET. Pentru a spori degradarea plasticului PE. Prin schimbarea conținutului de grupări carbonilice din PE, perioada de degradare a acestui plastic poate fi controlată în jur de 60 ~ 600 zile. Ulterior, s-au dezvoltat copolimeri conținând carbonil, cum ar fi polistiren (PS), polipropilenă (PP), clorură de polivinil și poliamidă (PA). În unele țări dezvoltate din țările occidentale, filmul fotodegradabil PE a fost utilizat ca peliculă de mulci, saci pentru alimente și saci de gunoi, iar pelicula degradabilă PP este de asemenea folosită în ambalajele alimentare și în producția de țigări.
Plasticul fotodegradabil de tip aditiv este de a adăuga o cantitate mică de fotoinitiator și alți aditivi în polimer. Fotoinitiatori tipici sau fotosensibilizatori sunt cetone aromatice, amine aromatice, acetilacetonat de fier și 2-hidroxi-4 metilfenetil Cetooxime, stearat de fier, etc. Adăugarea acestor fotosensibilizatori la polimeri precum PE, PP, PVC și PS este posibilă.
În ultimii ani, s-au finalizat cercetările privind polietilena fotodegradabilă realizată din case derivate cu alchil ferocen cu lanț lung și cercetarea cu succes a filmelor plastice fotodegradabile din PE folosind compuși de fier ca fotosensibilizatori de către Institutul Changchun de Chimie Aplicată al Academiei Chineze de Științe. Film fotodegradabil PE cu metal ca fotosensibilizator dezvoltat de Dalian Plastics Research Institute.
Plastic plastic biodegradabil
Din perspectiva procesului de biodegradare, acesta este împărțit în două categorii: materiale plastice complet biodegradabile și biodegradabile; din perspectiva metodelor de preparare, acesta poate fi împărțit în patru tipuri: sinteza de biofermentare, sinteza chimică și utilizarea macromoleculelor naturale sau minerale de la animale și plante.
Materialele plastice complet biodegradabile sunt ușor degradate în sinteza chimică folosind poliesteri alifatici, alcool polivinilic (PVA) și polietilenglicoli. Materialele plastice biodegradabile sunt cercetate și dezvoltate folosind proprietățile ușor biodegradabile ale acestor polimeri. Printre acestea, cercetările asupra poliesterilor alifatici sunt deosebite. Printre numeroasele poliesteri alifatice, policaprolactona (PCL) este utilizată pe scară largă. Este un poliester cristalin termoplastic care poate fi hidrolizat prin lipază în molecule mici și apoi asimilat în continuare de microorganisme. Compania UCC din Statele Unite a fost produsă în masă și a fost folosită în produse chirurgicale, mucoase, agenți de eliberare și alte produse. După ce PCL și PHB sunt amestecate, se pot prepara și materiale plastice biodegradabile. Poliesterul alifatic și nailonul suferă o reacție de schimb de amină pentru a sintetiza un copolimer de poliacrilamidă (CPAE). CPAE este un nou tip de plastic biodegradabil.
Pentru sinteza polimerilor naturali din plante și animale, celuloza, amidonul etc. din plante, chitosanul, glucozamina, cleiul animal și algele provenite din viața marină pot fi utilizate pentru a produce plastic biodegradabil valoros.
Metodele chimice și tehnologia naturală de amestecare a polimerilor pot fi, de asemenea, utilizate pentru sintetizarea materialelor plastice degradabile. Principalele soiuri sunt PHB / PCL, amidon gelatinizat / PCL și alte produse. Principala lor caracteristică este că pot fi degradate complet și, în același timp, rezistența la căldură, rezistența la apă și costurile sunt reduse prin amestecare, ceea ce le face un plastic universal degradabil.
Plasticele biodegradabile sunt materiale biodegradabile incomplete. Sunt amestecate cu substanțe biodegradabile în materiale plastice de uz general olefin, ceea ce face ca materialele să își piardă proprietățile și formele mecanice. Compostarea produce aceleași efecte ca și materialele plastice biodegradabile. Cost scăzut, această metodă a fost adoptată acasă și în străinătate.
Plasticul biodegradabil al poliesterului alifatic este plastic de uz general, care este foarte subțire și fibros și este dispersat uniform în poliesterii biodegradabili pentru a face copolimerii biodegradabili. Plasticul universal alifatic, cum ar fi PE, PP, PS, P
oferim film complet biodegradabil brevetat și geantă PVA, toate produsele sunt fabricate prin echipamente de turnare, este diferit de produsele tradiționale de turnare prin suflare, toate produsele de modelare prin suflare nu sunt biodegradabile. Putem produce filme și pungi din pva în culori transparente și diverse. iar filmul PVA este mai neted decât produsele tradiționale de modelare prin suflare.
oferim de asemenea materiale organice cu peliculă biodegradabilă completă și pungi cu materie primă brevetată și proces de producție.
Pentru mai multe produse de film și pungi PVA, vă rugăm să ne vizitați:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/