W ostatnich latach, wraz z rosnącymi wymaganiami w zakresie poprawy stanu środowiska i ciągłym wzmacnianiem krajowej kontroli zanieczyszczeń tworzywami sztucznymi, chiński przemysł materiałów biodegradowalnych stworzył wspaniałe możliwości rozwoju.
Coraz większym zainteresowaniem cieszą się nowe materiały biodegradowalne, na czele z tworzywami ulegającymi biodegradacji, które uważane są za najskuteczniejsze rozwiązanie problemu „białego zanieczyszczenia” tworzyw sztucznych jednorazowego użytku.
Następnie chciałbym przedstawić kilka powszechnie stosowanych materiałów biodegradowalnych.
PLA
Kwas polimlekowy (polikwas mlekowy PLA) jest najpowszechniej stosowanym materiałem ulegającym rozkładowi, znanym również jako polilaktyd, który nie występuje w przyrodzie i jest na ogół polimeryzowany z kwasem mlekowym jako głównym surowcem.
Ogólna zasada jest taka, że surowce skrobiowe scukrza się do glukozy, a następnie glukozę i niektóre bakterie poddaje się fermentacji w celu wytworzenia kwasu mlekowego o wysokiej czystości, a następnie w drodze syntezy chemicznej syntetyzuje się kwas polimlekowy o określonej masie cząsteczkowej.
PBAT.
PBAT należy do termoplastycznych tworzyw biodegradowalnych. Jest to kopolimer adypinianu butylenu i tereftalanu butylenu. Ma cechy zarówno PBA, jak i PBT. Ma nie tylko dobrą ciągliwość i wydłużenie przy zerwaniu, ale ma również dobrą odporność na ciepło i właściwości udarowe. Ponadto charakteryzuje się doskonałą biodegradowalnością.
Wśród nich surowce, takie jak butanodiol, kwas szczawiowy i PTA, są łatwo dostępne i mogą być szeroko przetwarzane w wielu formach, takich jak formowanie wtryskowe, wytłaczanie, rozdmuchiwanie i tak dalej.
Obecnie stosowane na szeroką skalę na rynku produkty z biodegradowalnych tworzyw sztucznych są modyfikowane lub mieszane, w których PBAT wykorzystuje się głównie z PLA. Przykładowo, stosowana na szeroką skalę biodegradowalna torba plastikowa jest materiałem kompozytowym PLA i PBAT.
Porównanie dalszych zastosowań PBAT i PLA
PBS.
PBS nazywany jest bursztynianem polibutylenu. W latach 90. firma Showa Polymer Company z Japonii po raz pierwszy zastosowała izocyjanian jako przedłużacz łańcucha i poddała reakcji z poliestrem o niskiej masie cząsteczkowej syntetyzowanym w drodze polikondensacji glikolu dikarboksylowego w celu wytworzenia polimerów o wysokiej masie cząsteczkowej. Szerokie zainteresowanie zaczął budzić poliester PBS jako nowy rodzaj tworzyw biodegradowalnych. W porównaniu z innymi tradycyjnymi biodegradowalnymi poliestrami, PBS ma zalety: niski koszt produkcji, stosunkowo wysoką temperaturę topnienia, dobrą odporność na ciepło i właściwości mechaniczne. jego surowcem może być pozyskiwanie nie tylko z zasobów ropy naftowej, ale także z fermentacji zasobów biologicznych. pod warunkiem coraz większego wyczerpywania się ropy i innych zasobów nieodnawialnych, cecha ta ma dalekosiężne znaczenie.
Podsumowanie, porównanie właściwości materiałów pomiędzy PBS, PLS, PBAT i PHA
Obecnie właściwości materiałowe powszechnie stosowanych tworzyw biodegradowalnych są odmienne. PLA ma dobrą przezroczystość, połysk, wysoką temperaturę topnienia i wytrzymałość, ale niską wytrzymałość na rozciąganie i krystaliczność. PBAT ma właściwości zarówno PBA, jak i PBT oraz ma dobrą ciągliwość i wydłużenie przy zerwaniu. Ale jego bariera dla pary wodnej i bariera dla tlenu są słabe. PBS ma dobrą wodoodporność, odporność na ciepło i kompleksowe właściwości, szerokie okno temperatur przetwarzania i ma najlepszą wydajność przetwarzania w uniwersalnych degradowalnych tworzywach sztucznych. Temperatura odkształcenia na gorąco PBS jest bliska 100 ° C, a po modyfikacji może być wyższa niż 100 ° C. Jednakże PBS ma również pewne wady, takie jak niska wytrzymałość stopu i niska szybkość krystalizacji. Pod względem biodegradowalności warunki degradacji PLA są bardziej rygorystyczne, a PBS i PBAT łatwiej ulegają degradacji. Należy zaznaczyć, że biodegradacja PLA, PBS i PBAT nie może zachodzić w żadnych warunkach i zazwyczaj jest degradowana przez enzymy i mikroorganizmy w środowisku kompostu, gleby, wody i osadu czynnego.
Podsumowując, działanie pojedynczego degradowalnego surowca plastycznego ma swoje wady, ale po kopolimeryzacji, domieszaniu, dodatkach i innych modyfikacjach może w zasadzie obejmować zastosowanie tworzyw sztucznych jednorazowego użytku, takich jak PE, PP w opakowaniach, tekstyliach, jednorazowych zastawach stołowych i tak dalej.
Czas publikacji: 20-12-22