Mae datblygu a chymhwyso plastigau polymer bioddiraddadwy, plastigau bioddiraddadwy yn fath o fath newydd gyda'r swyddogaeth o ddiraddio deunyddiau polymer, yn y broses ddefnyddio, mae'n ymwneud â'r un math o blastig cyffredin â'r iechyd cyfatebol a pherfformiad cymhwysiad perthnasol, a ar ôl ei swyddogaeth gyflawn, gall y deunydd diraddio'n gyflym yn yr amgylchedd naturiol amodau ddod yn hawdd i gael ei roi darnau amgylchedd neu falu, a gyda threigl amser diraddio pellach yn dod yn y pen draw cynhyrchion ocsideiddio (CO2 a dŵr), dychwelyd i natur.
Datblygu a chymhwyso bioddiraddadwyplastigau polymer, mae plastigau bioddiraddadwy yn fath o fath newydd gyda swyddogaeth diraddio deunyddiau polymer, yn y broses ddefnyddio, mae'n rhaid iddo ymwneud â'r un math o blastig cyffredin gyda'r perfformiad cymhwysiad iechyd a pherthnasol cyfatebol, ac ar ôl ei swyddogaeth gyflawn, y deunydd Gall diraddio'n gyflym yn yr amgylchedd naturiol amodau dod yn hawdd i gael ei roi darnau amgylchedd neu ei falu, a gyda threigl amser diraddio pellach yn dod yn y pen draw cynhyrchion ocsideiddio (CO2 a dŵr), dychwelyd i natur.
Yn seiliedig ar y llygredd amgylcheddol a achosir gan wastraff plastig, yn ogystal â galw diogelu'r amgylchedd ac anghenion dynol, mae'n frys i astudio deunyddiau polymer diraddiadwy.Mewn amser penodol ac o dan amodau amgylcheddol penodol, bydd strwythur cemegol plastigau bioddiraddadwy yn newid.Yn ôl y rhesymau dros y newidiadau yn ei strwythur cemegol, gellir rhannu plastigau bioddiraddadwy yn ddau gategori: plastigau bioddiraddadwy a phlastigau ffotoddiraddadwy.
1. Mecanwaith diraddio plastigau diraddiadwy
A siarad yn gyffredinol, mae plastig diraddiadwy yn cyfeirio at fath o blastig y gellir ei ddadelfennu i foleciwlau bach trwy weithred micro-organebau mewn pridd neu ymbelydredd solar. Rhaid iddo fodloni gofynion y defnydd o gynhyrchion ac yn hawdd i'w prosesu ar sail sail priodweddau bioddiraddadwy.Natur gweithredu golau'r haul ar ddeunyddiau polymer yw effaith gynhwysfawr golau uwchfioled yng ngolau'r haul ac ocsigen mewn aer, felly fe'i gelwir hefyd yn ddiraddiad ffotoocsidiad.Cymerwch polyolefin fel enghraifft i egluro mecanwaith diraddio ffotoocsidiad.Yn y bôn, mae ffotoocsidiad yn achosi torri cadwyn neu groesgysylltu polymerau, ac mae rhai grwpiau swyddogaethol sy'n cynnwys ocsigen, megis asidau carbocsilig, perocsidau, cetonau ac alcoholau, yn cael eu ffurfio yn y broses hon.Gweddillion catalydd mewn polymerau a chychwyn grwpiau perocsid a charboxyl a gyflwynwyd yn ystod prosesu yw'r prif ffynonellau diraddio.
O dan weithred micro-organebau (yn bennaf ffyngau, bacteria neu algâu, ac ati), gall polymerau gael eu herydu neu eu metaboli i achosi newidiadau yn eu strwythur cemegol a gostyngiad mewn pwysau moleciwlaidd.Gellir rhannu'r mecanwaith gweithredu yn bennaf yn ddwy sefyllfa:
(1) gweithredu bioffisegol.Hynny yw, ar ôl erydiad cynhyrchion plastig gan ficro-organebau, twf celloedd biolegol, hyrwyddo dadelfennu polymerau, ionization neu broton, achosodd y weithred gorfforol hon ar y polymer ddifrod mecanyddol, pwysau moleciwlaidd uchel y polymer yn ddarnau oligomer, er mwyn cyflawni pwrpas diraddio corfforol.
(2) gweithredu biocemegol - gweithrediad uniongyrchol ensymau.Mae'r sefyllfa hon yn cael ei achosi gan erydiad ensymau sy'n cael eu rhyddhau gan ffyngau neu facteria, sy'n arwain at hollti neu ddadelfennu ocsideiddiol plastigau, ac yn achosi hollti neu ddiraddio ocsideiddiol polymerau anhydawdd yn ddarnau sy'n hydoddi mewn dŵr, gan gynhyrchu cyfansoddion moleciwlaidd bach newydd (CH4, CO2 a H2O) tan y dadelfeniad terfynol.
Yn gyffredinol, mae dwy ddamcaniaeth am fecanwaith bioddiraddio deunyddiau polymer sy'n arwain at fioddiraddio.Mae'r llall yn doriad ymledol o ddiwedd y gadwyn.Felly, priodweddau strwythurol deunyddiau, megis cyfansoddiad, prif strwythur cadwyn ac ochr, maint y grwpiau diwedd, a phresenoldeb neu absenoldeb ymwrthedd sterig gofodol, yw'r ffactorau allweddol sy'n effeithio ar eu perfformiad diraddio.Yn eu plith, mae eiddo'r prif gadwyn yn cael mwy o effaith.Os yw prif gadwyn y polymer yn cynnwys bondiau sy'n hawdd eu hydroleiddio, bydd yn hawdd ei fioddiraddio.Yn ail, os yw'r asgwrn cefn yn hyblyg, bydd y gyfradd ddiraddio yn gymharol gyflym, ond os yw'r asgwrn cefn yn anhyblyg ac yn drefnus, bydd y gyfradd ddiraddio yn araf.
Mae bioddiraddadwyedd deunyddiau polymer yn cael ei leihau trwy ganghennu a chroesgysylltu.Er enghraifft, gall cyflwyno grwpiau hydroffobig ar ddiwedd cadwyn moleciwlaidd asid polylactig (PLA) leihau'r gyfradd erydu ar gam cychwynnol y diraddio.Mae hyn oherwydd yn y broses ddiraddio wreiddiol, mae erydiad PLA yn bennaf yn dibynnu ar strwythur diwedd cadwyn moleciwlaidd, ac mae ychwanegu grwpiau hydroffobig yn arwain at ddirywiad ei gyfradd erydu.Yn ogystal, mae rhai ymchwilwyr wedi astudio strwythur cemegol polymerau a phwysau moleciwlaidd cymharol deunyddiau sy'n chwarae rhan bwysig yn eu diraddio.
2. Datblygu plastigion bioddiraddadwy
Gall cyfeiriad datblygu plastigau bioddiraddadwy yn y dyfodol fod fel a ganlyn:
(1) paratowyd plastigau bioddiraddadwy trwy astudio mecanwaith bioddiraddio polymerau diraddadwy, a astudiwyd a datblygwyd copolymerization bloc plastigau bioddiraddadwy gyda pholymerau cyffredin presennol, polymerau microbaidd a pholymerau naturiol.
(2) i chwilio am ficro-organebau sy'n gallu cynhyrchu plastigau polymer, archwilio polymerau newydd, dadansoddi eu mecanwaith synthesis yn fanwl, gwella eu cynhyrchiant drwy ddulliau presennol a dulliau peirianneg genetig, ac astudio dulliau effeithlon o feithrin micro-organebau.
(3) rhoi sylw i reoli cyfradd diraddio, datblygu hyrwyddwyr diraddio effeithlon a sefydlogwyr i wella perfformiad bioddiraddio plastigau diraddiadwy, lleihau eu cost, ac ehangu cymhwysiad y farchnad.
(4) ymchwilio a sefydlu diffiniad unedig o blastigau diraddiadwy, cyfoethogi a gwella'r dull gwerthuso bioddiraddio, a deall y mecanwaith diraddio ymhellach.
Amser post: Awst-13-2019