Disvolviĝo kaj aplikado de biodiserigeblaj polimeraj plastoj, biodiserigeblaj plastoj estas speco de nova tipo kun la funkcio de degradado de polimeraj materialoj, en uzo procezo, ĝi rilatas al la sama speco de komuna plasto kun la responda sano kaj koncerna aplika agado, kaj post ĝia kompleta funkcio, la materialo povas rapide degradita en la natura medio kondiĉoj fariĝas facile esti donita medio fragmentoj aŭ disbatita, kaj kun la paso de tempo plia degradado fariĝi eventuale oxidado produktoj (CO2 kaj akvo), reveni al naturo.
Disvolviĝo kaj apliko de biodiserigeblajpolimeraj plastoj, biodiserigeblaj plastoj estas speco de nova tipo kun la funkcio de degradado de polimeraj materialoj, en uzo procezo, ĝi devas vidi kun la sama speco de komuna plasto kun la responda sano kaj koncerna aplika agado, kaj post ĝia kompleta funkcio, la materialo. povas rapide degradita en la natura medio kondiĉoj fariĝas facile doni medio fragmentoj aŭ disbatita, kaj kun la paso de tempo plia degradado fariĝi eventuale oxidación produktoj (CO2 kaj akvo), reveni al naturo.
Surbaze de la media poluado kaŭzita de plastaj forĵetaĵoj, kaj ankaŭ de la postulo de mediprotektado kaj homaj bezonoj, urĝas studi degradajn polimerajn materialojn.En specifa tempo kaj sub certaj mediaj kondiĉoj, la kemia strukturo de biodiserigeblaj plastoj ŝanĝiĝos.Laŭ la kialoj de la ŝanĝoj en ĝia kemia strukturo, biodiserigeblaj plastoj povas esti dividitaj en du kategoriojn: biodiserigeblaj plastoj kaj fotodiserigeblaj plastoj.
1. Degrada mekanismo de degradaj plastoj
Ĝenerale parolante, degradable plasto rilatas al speco de plasto kiu povas esti malkomponita en malgrandajn molekulojn per la ago de mikroorganismoj en grundo aŭ suna radiado.Ĝi devas plenumi la postulojn de la uzo de produktoj kaj facile prilaborebla surbaze de la bazo de biodiserigeblaj propraĵoj.La naturo de la agado de sunlumo sur polimeraj materialoj estas la ampleksa efiko de transviola lumo en sunlumo kaj oksigeno en aero, do ĝi ankaŭ nomiĝas fotooksida degradado.Prenu poliolefinon kiel ekzemplon por klarigi la mekanismon de fotooksidada degenero.En esenco, fotooksidado kaŭzas ĉenrompiĝon aŭ krucligadon de polimeroj, kaj kelkaj oksigen-enhavantaj funkciaj grupoj, kiel ekzemple karboksilacidoj, peroksidoj, ketonoj kaj alkoholoj, estas formitaj en tiu procezo.Katalizilrestaĵoj en polimeroj kaj inico de peroksidaj kaj karboksilaj grupoj enkondukitaj dum pretigo estas la ĉeffontoj de degenero.
Sub la ago de mikroorganismoj (ĉefe fungoj, bakterioj aŭ algoj, ktp.), polimeroj povas esti eroziitaj aŭ metaboligitaj por kaŭzi ŝanĝojn en sia kemia strukturo kaj malpliiĝi en molekula pezo.La mekanismo de ago povas esti plejparte dividita en du situaciojn:
(1) biofizika ago.Tio estas, post la erozio de plastaj produktoj de mikroorganismoj, biologiaj ĉeloj kresko, promocii la malkomponaĵo de polimeroj, jonigo aŭ protono, ĉi tiu fizika ago sur la polimero kaŭzis mekanikan damaĝon, la alta molekula pezo de la polimero en oligomer fragmentoj, por ke atingi la celon de fizika degradado.
(2) biokemia ago - rekta ago de enzimoj.Ĉi tiu situacio estas kaŭzita de la erozio de enzimoj sekreciitaj de fungoj aŭ bakterioj, kiu kondukas al la disigo aŭ oksidativa disfalo de plastoj, kaj kaŭzas la disigon aŭ oksidativan degeneron de nesolveblaj polimeroj en akvosolveblajn fragmentojn, generante novajn malgrandajn molekulajn komponaĵojn (CH4, CO2 kaj H2O) ĝis la fina putriĝo.
Ekzistas ĝenerale du hipotezoj pri la mekanismo de biodegradiĝo de polimermaterialoj kiuj kondukas al biodegradiĝo.La alia estas enpenetra tranĉo de la fino de la ĉeno.Tial, la strukturaj propraĵoj de materialoj, kiel ekzemple konsisto, ĉefa kaj flanka ĉeno strukturo, grandeco de fingrupoj, kaj ĉeesto aŭ foresto de spaca stera rezisto, estas la ŝlosilaj faktoroj influantaj ilian degenerecon.Inter ili, la ĉefaj ĉenaj propraĵoj havas pli grandan efikon.Se la ĉefĉeno de la polimero enhavas ligojn kiuj estas facile hidroligitaj, ĝi estos facile biodegradita.Due, se la spino estas fleksebla, la degenerofteco estos relative rapida, dum se la spino estas rigida kaj bonorda, la degenerofteco estos malrapida.
La biodiserigebleco de polimermaterialoj estas reduktita per disbranĉigo kaj krucligo.Ekzemple, la enkonduko de hidrofobaj grupoj ĉe la fino de polilaktika acido (PLA) molekula ĉeno povas redukti la erozioftecon en la komenca stadio de degenero.Ĉi tio estas ĉar en la origina degenerprocezo, la erozio de PLA plejparte dependas de la strukturo de molekula ĉenfino, kaj la aldono de hidrofobaj grupoj kondukas al la malkresko de ĝia eroziofteco.Krome, kelkaj esploristoj studis la kemian strukturon de polimeroj kaj la relativan molekula pezo de materialoj kiuj ludas gravan rolon en ilia degenero.
2. Disvolviĝo de biodiserigeblaj plastoj
La evoluodirekto de biodiserigeblaj plastoj en la estonteco povas esti kiel sekvas:
(1) biodiserigeblaj plastoj estis preparitaj per studado de la biodegrada mekanismo de degradaj polimeroj, kaj la blokkopolimerigo de biodiserigeblaj plastoj kun ekzistantaj ordinaraj polimeroj, mikrobaj polimeroj kaj naturaj polimeroj estis studita kaj evoluigita.
(2) serĉi mikroorganismojn, kiuj povas produkti polimerajn plastojn, esplori novajn polimerojn, analizi ilian sintezan mekanismon detale, plibonigi ilian produktivecon per ekzistantaj metodoj kaj metodoj de genetika inĝenierado kaj studi efikajn metodojn de kultivado de mikroorganismoj.
(3) atentu la kontrolon de degradado-indico, disvolvu efikajn degradajn iniciatilojn kaj stabiligilojn por plibonigi la biodegradan agadon de degradaj plastoj, redukti ilian koston kaj vastigi la merkatan aplikon.
(4) esplori kaj starigi unuecan difinon de degradaj plastoj, riĉigi kaj plibonigi la taksadmetodon de biodegradiĝo, kaj plu kompreni la degeneran mekanismon.
Afiŝtempo: Aŭg-13-2019