Materiais de embalagem degradáveis, quanto você sabe?
Materiais degradáveis são materiais que podem ser degradados no sentido da termodinâmica e cinética ao longo de um período de tempo. De acordo com os fatores externos de degradação, ele pode ser dividido em: materiais fotodegradáveis, materiais biodegradáveis, etc. Os fatores de influência incluem principalmente temperatura, peso molecular e estrutura do material.
★ Classificação
1. Materiais fotodegradáveis: degradados devido à luz solar;
2. Materiais biodegradáveis: devido à respiração ou síntese de energia química de microrganismos naturais como fungos e bactérias, eles são degradados e finalmente decompostos em dióxido de carbono e água;
3. Materiais degradáveis do meio ambiente: degradados sob condições ambientais naturais, como luz, calor, água, compostos poluentes, microorganismos, insetos e forças mecânicas.
★ Exemplo
● ácido láctico
O ácido polilático (PLA), também conhecido como polilactídeo, é sintetizado quimicamente usando o ácido lático, produto da fermentação microbiana, como monômero. Ele pode degradar automaticamente após o uso e não poluirá o meio ambiente.
O ácido polilático pode ser processado em fibras e filmes com excelentes propriedades mecânicas e sua resistência é aproximadamente equivalente às fibras de náilon e fibras de poliéster. O ácido polilático pode ser hidrolisado em ácido lático e ácido acético no corpo e metabolizado em CO2 e H2O por enzimas, de modo que pode ser usado como material médico. O Japão e os Estados Unidos usaram plásticos de ácido polilático para processar suturas cirúrgicas, ossos artificiais e peles artificiais. O ácido polilático também é usado na produção de recipientes para embalagens, cobertura vegetal agrícola, roupas esportivas de fibra e roupas de cama.
● Plástico de amido
O teor de amido é superior a 90% e outros componentes adicionados também podem ser completamente degradados. Atualmente, a Sumitomo Corporation do Japão, a Wamer-Lamber Company dos Estados Unidos, a Ferrizz Company da Itália, etc., afirmam ter estudado com sucesso o teor de amido de 90% a 100%. Os plásticos de amido são completamente biodegradáveis em (janeiro a 1 ano) sem deixar vestígios, sem poluição, e podem ser usados para fazer vários recipientes, garrafas, filmes, sacos de lixo, etc.
O princípio de produção dos plásticos totalmente amiláceos é deformar e desordenar as moléculas de amido para formar resinas de amido com propriedades termoplásticas, por isso são também chamados de plásticos de amido termoplásticos. O processo de moldagem pode seguir o equipamento tradicional de processamento de plástico. As vantagens potenciais do uso do amido como matéria-prima para o desenvolvimento de plásticos biodegradáveis são: o amido possui biodegradabilidade completa em vários ambientes; depois que as moléculas de amido do plástico são degradadas ou queimadas, forma-se gás dióxido de carbono, que não é prejudicial ao solo ou ao ar; Tecnologia adequada pode fazer com que o amido atinja as propriedades mecânicas utilizadas na fabricação de materiais plásticos após a termoplastificação; o amido é um recurso renovável, inesgotável, e a exploração do amido é benéfica para o desenvolvimento da economia rural.
Deve-se notar que a maioria dos plásticos de amido atualmente produzidos em meu país são plásticos de amido enchidos, isto é, adicionando uma certa proporção de amido a materiais poliméricos não biodegradáveis, o que faz com que as propriedades físicas de todo o material colapsem por meio da biodegradação de amido, que promove um grande número de grupos terminais são expostos à degradação oxidativa, mas o PE e o PVC na parte restante após este colapso&GG. não pode ser degradado e permanecer no solo. O acúmulo de tempo certamente causará poluição, por isso os países estrangeiros classificam esses produtos como do tipo eliminado.
● Plástico fotodegradável
De acordo com o método de fabricação, os plásticos fotodegradáveis podem ser divididos em plásticos degradáveis sintéticos e plásticos degradáveis aditivos.
(1) Plásticos degradáveis sintéticos
uma. Copolímero de etileno / monóxido de carbono (E / CO)
A fotodegradação é caracterizada pela cisão da cadeia principal. A velocidade de fotodegradação e o grau de E / CO estão relacionados à quantidade de grupos cetônicos contidos na cadeia. Quanto maior o conteúdo, mais rápida é a velocidade de degradação e maior o grau. Cientistas no Texas, EUA, conduziram experimentos de exposição ao ar livre em E / CO. Em junho, quando o sol está forte, o E / CO pode ser degradado em alguns dias, no mínimo.
b. Copolímero de vinil / vinil cetona (Ecolyte)
O grupo cetona na cadeia lateral da molécula de Ecolyte pode ser decomposto sob a ação da luz natural. O desempenho de fotodegradação do Ecolyte' s é melhor do que o E / CO, mas o custo também é maior. A desvantagem desse tipo de polímero é que ele começa a se degradar quando exposto à luz, e quase não há período de indução. É necessário adicionar antioxidantes para ajustar o período de indução.
(2) Plástico fotodegradável aditivo
Plásticos fotodegradáveis do tipo aditivo são feitos adicionando-se uma pequena quantidade de fotossensibilizador ao polímero. Em baixas concentrações, é um catalisador de degradação da fotooxidação, que reage quando irradiado pela luz solar (luz ultravioleta) para quebrar o polímero de poliolefina. Adicionar cetonas, aminas e outros fotossensibilizadores ao PE, PP e outros polímeros pode alcançar melhor fotodegradabilidade. O plástico aditivo fotodegradável possui baixo custo, processo de produção simples e bom efeito quando utilizado como filme de cobertura. No entanto, suas características de degradação são que a superfície exposta está relativamente completamente degradada e a parte enterrada no solo está pouco degradada. O período de indução de degradação de tais plásticos fotodegradáveis pode ser controlado em mais de dois meses. Mas a controlabilidade do tempo de degradação é pobre.
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