Dues categories de materials biodegradables
Els materials biodegradables es poden dividir en materials completament biodegradables i materials biodegradables destructius segons el mecanisme de degradació i els mètodes de destrucció.
01
Material completament biodegradable
Els materials completament biodegradables fan referència a materials biodegradables que poden ser descomposts per bacteris, fongs, actinomicetats i altres microorganismes. Finalment es pot descomponir en CO2 i aigua sota l'acció dels bacteris o la seva hidrolasa per tornar a la natura, per la qual cosa s'anomena "material verd". A partir del mètode de preparació, es pot dividir en tres tipus: mètode de fermentació microbiana, síntesi química i barreja de polímers naturals.
Fermentació microbiana
La fermentació microbiana es refereix als materials biodegradables obtinguts mitjançant la fermentació microbiana utilitzant la matèria orgànica com a font de carboni, principalment èsters d'àcids grassos polihidroxi. L'èster d'àcids grassos polialquil (PHA) és un polièster intracel·lular sintetitzat per molts bacteris. Té moltes propietats excel·lents com la biodegradabilitat, la biocompatibilitat i l'edibilitat. Ha jugat un paper important en materials biomèdics, materials d'enginyeria tissular, materials d'alliberament sostingut, materials elèctrics i materials d'embalatge.
La Procter &Gamble Company dels Estats Units ha desenvolupat amb èxit els productes de la sèrie PHA i les seves diverses aplicacions com fils de sutura, teixits no teixits i diversos materials d'embalatge. En l'actualitat, la recerca global de PHA se centra principalment en l'ús de la seva biodegradabilitat, biocompatibilitat i altres característiques per desenvolupar aplicacions en camps d'alt valor afegit com el mèdic, el farmacèutic i l'electrònic.
Síntesi química
Els materials degradables de polímers químicament sintetitzats fan referència a materials biodegradables sintetitzats i fabricats per mètodes químics. La majoria d'ells són polièsters al·líptics que contenen estructures basades en èsters que poden ser degradats per microorganismes en les seves estructures moleculars. Actualment, els productes industrialitzats representatius són la policaprolactona (PCL), el succinat de polisuccinat (BS) i l'àcid polilàctic. (PLA), polièster al·líptic /copolímer de polièster aromàtic (CPE), etc.
L'àcid polilàctic té una excel·lent biocompatibilitat i absorbibilitat, no tòxics, no irritants, es pot descompondir completament en CO2 i H2O en la naturalesa, sense contaminació per al medi ambient, actualment és el polímer biodegradable més prometedor. L'àcid polilàctic té una àmplia gamma d'usos i actualment s'utilitza en indústries biomèdiques de polímers, tèxtils i embalatges. La policaprolactona (PCL) té una excel·lent biocompatibilitat, memòria i biodegradabilitat, i els seus productes es concentren principalment en l'ús mèdic i diari com ara ortodòncia, sutures, benes i plàstics degradables.
Barreja de polímers naturals
Els materials biodegradables de polímers naturals són materials fabricats amb polímers naturals biodegradables, com ara materials biològics derivats de plantes i quitina derivada d'animals, com a substrats per fer el producte degradable. Les fonts vegetals inclouen cel·lulosa, hemicel·lulosa, lignina, midó, polisacàrids i hidrocarburs compostos de parets cel·lulars; les fonts animals són principalment crustacis com gambes i crancs. Les principals varietats són phb / PCL midó gelatinitzat / PCL midó gelatinitzat / PHBV, etc.
Aquests materials degradables són rics en matèries primeres, poden ser completament biodegradables, i els productes són segurs i no tòxics, i les persones estan prestant cada vegada més atenció. No obstant això, els materials polímers naturals són completament biodegradables. No obstant això, les seves propietats tèrmiques i mecàniques són pobres i no poden satisfer els requisits de rendiment dels materials d'enginyeria. Per tant, la direcció de recerca actual és modificar polímers naturals per obtenir valuosos materials naturals de degradació de polímers.
02
Material biodestructiu
Els materials biodestructius estan a nivell de material. Són principalment materials degradables fabricats mitjançant la barreja o copolímerització de polímers naturals i polímers sintètics de propòsit general. Els mètodes de combinació són els següents:
(1) Utilitzeu mètodes de fusió i barreja de solucions;
(2) Un material polímer es dispersa en una solució aquosa d'un altre polímer per formar un sistema de suspensió, i finalment es facen diversos compòsits;
(3) Dispersar o dissoldre materials de polímers naturals en un sistema que pot sofrir reaccions de polimerització, dur a terme reaccions d'homopolimerització i copolímerització, i polimeritzar monòmers en el sistema per obtenir materials compostos que continguin polímers naturals;
(4) Degradar adequadament les macromolècules naturals en condicions adequades (com ara àcids o alcalins, etc.), i polimeritzar els segments moleculars degradats amb altres monòmers. Així, es prepara un nou copolímer amb propietats biodegradables. A continuació s'introduiran els materials degradables fabricats mitjançant la barreja o copolimerització de midó, cel·lulosa, proteïnes i polímers sintètics.
Materials basats en midó
Com una mena de compost natural de polímer, el midó té una gran varietat de fonts i baix cost. I es pot degradar completament en diversos entorns naturals. Finalment es descompon en CO2 i H2O i no causarà cap contaminació al medi ambient. Per tant, els materials degradables basats en midó s'han convertit en el material biodegradable més investigat i desenvolupat tant a casa com a l'estranger. Es pot obtenir barrejant amb altres polímers o copolímeritzant amb monòmers. Materials degradables a base de midó.
El 1973, Griffin va obtenir per primera vegada la patent de materials d'ompliment de superfície de midó. A la dècada de 1980, alguns països van desenvolupar materials biodegradables plens de midó sobre el fons de les patents de Grifn. Els materials farcits de midó també es coneixen com a materials biodestructius. El seu procés de fabricació és afegir una certa quantitat de midó i altres petites quantitats d'additius a materials generals i després processar-los en formes. El contingut del midó no supera el 30%. La tecnologia de materials de midó tipus d'ompliment és madura i el procés de producció és senzill, i es pot produir millorant lleugerament els equips de processament existents. Per tant, la majoria dels productes materials de midó degradables domèstics són d'aquest tipus.
La canadenca St. Lawrence Starch Company ha investigat i produït un masterbatch Ecostar modificat. Es pot barrejar amb polietilè, polipropilè, poliestirè, alcohol de polivinil i poliuretà per fabricar materials biodegradables. El material basat en midó desenvolupat pel Departament d'Agricultura dels Estats Units és afegir midó gelatinitzat que conté un 40%-60% d'aigua a EAA (àcid acrílic d'etilè). ) Es barreja per fer pel·lícula agrícola de mulch. El poliestirè empeltat de midó desenvolupat per la Purde University als Estats Units adopta la polimerització cationica per controlar eficaçment el pes molecular i les propietats físiques. Entre ells, el midó conté un 20%-30% de midó, i el polímer de l'empelt té les propietats habituals de poliestirè Similars a l'etilè. Es poden utilitzar com ampolles, pel·lícules, etc. la Universitat Tecnològica de Taiyuan del meu país Liu Shufu i altres van estudiar la copolímerització de l'empelt de midó de patata i clorur de polivinil. L'Institut de Química Aplicada de l'Acadèmia de Ciències de Jiangxi va utilitzar copolímerització de midó i empelt d'estirè per fabricar materials basats en midó. Es van explorar membranes degradables.
Materials basats en cel·lulosa
També hi ha dos mètodes de preparació per als plàstics basats en cel·lulosa, un és la barreja i l'altre és la modificació química dels materials típics basats en cel·lulosa. Hi ha diversos mètodes de preparació: la barreja de cel·lulosa i quitosà, la barreja de cel·lulosa i proteïna, la barreja de cel·lulosa i els seus derivats, la copolímerització de monòmers de cel·lulosa i polímers, hemicel·lulosa, lignina, etc. Els mètodes de barreja i modificació química es poden utilitzar per preparar materials degradables basats en cel·lulosa. Per exemple, la Universitat de Kyoto al Japó pot preparar materials biodegradables de color marró clar tractant la fusta en pols amb àcid làuric.
Materials proteics
Tot i que la proteïna té una bona biodegradabilitat, les seves propietats tèrmiques i mecàniques són pobres. El tractament químic (inclosa la copolímerització) pot millorar les seves propietats tèrmiques i mecàniques, però la recerca en aquesta àrea encara està en fase de recerca bàsica.
Oferim pel·lícula completa patentada i bossa PVA, tots els productes estan fets per equips de fosa, és diferent dels productes tradicionals d'emmotllament per bufat, tots els productes d'emmotllament per bufat no són biodegradables. Podem produir pel·lícules i bosses de pva en ple transparent i diversos colors. i la pel·lícula PVA és més suau que els productes tradicionals d'emmotllament per bufat.
També oferim material orgànic de pel·lícula i bosses biodegradables amb matèria primera patentada i procés de producció.
Per a més productes de PVA film i bosses, visita'ns:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/