Vật liệu phân hủy sinh học là gì?

Nhựa phân hủy sinh học là vật liệu polymer có hiệu suất tuyệt vời, có thể bị phân hủy hoàn toàn bởi các vi sinh vật môi trường sau khi bị loại bỏ và cuối cùng được vô cơ hóa để trở thành một phần của chu trình carbon trong tự nhiên. cáctúi xáchdo Ôn Châu Xiaqila Packaging Co., Ltd. sản xuất có tác dụng phân hủy sinh học. Hôm nay chúng ta cùng giải thích vật liệu phân hủy sinh học là gì?

Vật liệu phân hủy sinh học hoàn toàn có thể bị phân hủy hoàn toàn bởi vi sinh vật và có tác động tích cực đến môi trường.

Trong khi tạo ra nền văn minh hiện đại, con người cũng mang lại những tác động tiêu cực - ô nhiễm trắng. Bộ đồ ăn dùng một lần, sản phẩm nhựa dùng một lần và lớp phủ nông nghiệp rất khó tái chế và phương pháp xử lý chủ yếu là đốt và chôn lấp. Việc đốt rác sẽ tạo ra một lượng lớn khí độc hại và gây ô nhiễm môi trường; chôn lấp có nghĩa là các polyme không thể bị phân hủy bởi vi sinh vật trong thời gian ngắn, điều này cũng gây ô nhiễm môi trường. Sự hiện diện của màng nhựa thải trong đất cản trở sự phát triển của rễ cây và khả năng hấp thụ nước, chất dinh dưỡng, làm giảm tính thấm của đất, dẫn đến giảm năng suất cây trồng; ăn phải màng nhựa thải sẽ gây tắc ruột và tử vong; Lưới đánh cá và dây câu bằng sợi tổng hợp bị mất hoặc bị bỏ rơi trên đại dương đã gây ra tác hại đáng kể cho sinh vật biển, vì vậy cần phải thúc đẩy tiêu dùng xanh và tăng cường bảo vệ môi trường. Đối mặt với nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng cạn kiệt, các vật liệu phân hủy sinh học thời thượng đang trở thành điểm nóng nghiên cứu và phát triển như các sản phẩm công nghệ cao, sản phẩm thân thiện với môi trường.

Vật liệu phân hủy sinh học có thể được chia thành hai loại theo quá trình phân hủy sinh học của chúng

Một loại là các vật liệu có khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn, chẳng hạn như cellulose polyme tự nhiên, polycaprolactone tổng hợp, v.v., sự phân hủy chủ yếu đến từ: ① do sự phát triển nhanh chóng của vi sinh vật, dẫn đến sự sụp đổ vật lý của cấu trúc nhựa; ② do hoạt động sinh hóa của vi sinh vật, thủy phân khác nhau dưới xúc tác enzyme hoặc xúc tác axit-bazơ; ③ suy thoái chuỗi gốc tự do gây ra bởi nhiều yếu tố khác. Loại còn lại là vật liệu có khả năng phân hủy sinh học, chẳng hạn như hỗn hợp tinh bột và polyetylen. Sự phân hủy chủ yếu là do sự phá hủy các chất phụ gia và sự suy yếu của chuỗi polymer, làm giảm trọng lượng phân tử polymer đến mức có thể được tiêu hóa bởi vi sinh vật và cuối cùng phân hủy thành carbon dioxide (CO2) và nước.

Nhựa bán phân hủy sinh học hiện chủ yếu bao gồm polyetylen PE biến tính (hoặc chứa đầy), polypropylen PP, polyvinyl clorua PVC, polystyrene PS, v.v. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng túi nhựa phân hủy sinh học làm từ tinh bột cuối cùng sẽ đi vào bãi rác mà không tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Ngay cả khi có hiệu ứng phân hủy sinh học, sự phân hủy xảy ra chủ yếu là phân hủy sinh học, nhưng polyetylen chứa trong đó rất khó phân hủy.

Để giải quyết ô nhiễm môi trường, mặc dù nhựa làm từ tinh bột có hiệu quả hơn các sản phẩm nhựa dùng một lần nhưng chúng vẫn sử dụng nguyên liệu polyetylen hoặc polyester không phân hủy sinh học, ngoài lượng tinh bột bổ sung có thể phân hủy, lượng lớn polyetylen còn lại hoặc polyester sẽ vẫn tồn tại và không thể phân hủy sinh học hoàn toàn. Nó chỉ bị phân hủy thành từng mảnh và không thể tái chế. Tình trạng càng tồi tệ hơn sau khi đi vào đất, gây lúng túng trong việc xử lý chất thải. Vì vậy, vật liệu phân hủy sinh học hoàn toàn đã trở thành trọng tâm nghiên cứu của vật liệu phân hủy.

Axit polylactic được phát triển lần đầu tiên bởi Tập đoàn Shimadzu và Tập đoàn Kanebo của Nhật Bản. Nó là một loại polymer thu được bằng cách trùng hợp với axit lactic làm nguyên liệu chính. Axit lactic là một hợp chất tự nhiên thường thấy ở động vật, thực vật và vi sinh vật. Nó rất dễ phân hủy một cách tự nhiên. Sợi của nó có hiệu suất tuyệt vời, nằm giữa sợi tổng hợp và sợi tự nhiên. Nó ưa nước hơn sợi polyester và có trọng lượng riêng thấp hơn sợi polyester. Nó có cảm giác tay, độ rủ và vẻ ngoài tuyệt vời, khả năng phục hồi tốt, giữ nếp và uốn cong tuyệt vời, độ co có thể kiểm soát, độ bền 62cN/tex, không bị ảnh hưởng bởi tia cực tím, có thể được nhuộm bằng nhiều loại thuốc nhuộm, khả năng xử lý vượt trội, nhiệt độ liên kết nhiệt có thể kiểm soát được, nhiệt độ nóng chảy tinh thể cao tới 120oC -230oC và khả năng cháy thấp.

Đặc điểm chính của monome axit lactic là nó tồn tại ở hai dạng hoạt động quang học. Công nghệ axit polylactic sử dụng đặc tính polymer độc đáo này để kiểm soát điểm nóng chảy tinh thể của sản phẩm bằng cách kiểm soát tỷ lệ và sự phân bố của các đồng phân D và L trên chuỗi polymer.

Axit poly-L-lactic (PLLC) là vật liệu polyme được tổng hợp bằng phương pháp hóa học sử dụng axit L-lactic lên men từ các nguồn sinh vật như tinh bột, mật đường làm nguyên liệu. PLLC là vật liệu nhựa nhiệt dẻo có độ dẻo tương tự như polystyrene và polyester. Nó có độ kết tinh và độ cứng cao và độ bền kéo tuyệt vời.