Obecnie używamy elastycznych folii opakowaniowych, które zasadniczo należą do materiałów niebiodegradowalnych. Chociaż wiele krajów i przedsiębiorstw angażuje się w rozwój materiałów biodegradowalnych, materiały biodegradowalne, które można wykorzystać do produkcji elastycznych opakowań, nie zostały jeszcze zastąpione produkcją na dużą skalę. Wraz z rosnącą dbałością kraju o ochronę środowiska, wiele prowincji i miast wprowadziło limity dotyczące plastiku, a w niektórych regionach nawet „przepisy zakazujące plastiku”. Dlatego dla przedsiębiorstw produkujących elastyczne opakowania, prawidłowe zrozumienie materiałów biodegradowalnych to właściwe wykorzystanie materiałów biodegradowalnych, co pozwala na osiągnięcie celu, jakim jest zrównoważone, ekologiczne opakowanie.
Degradacja plastiku odnosi się do warunków środowiskowych (temperatury, wilgotności, wilgoci, tlenu itp.), w wyniku których struktura tworzywa ulega znacznym zmianom, następuje proces utraty właściwości użytkowych.
Na proces degradacji wpływa wiele czynników środowiskowych. Ze względu na mechanizm degradacji, tworzywa biodegradowalne można podzielić na fotodegradowalne, biodegradowalne, fotobiodegradowalne oraz chemicznie degradowalne. Tworzywa biodegradowalne można podzielić na całkowicie biodegradowalne i niecałkowicie biodegradowalne.
1. Tworzywa sztuczne fotodegradowalne
Termin „plastik fotodegradowalny” odnosi się do tworzywa sztucznego, które pod wpływem światła słonecznego ulega rozkładowi. Po pewnym czasie traci ono wytrzymałość mechaniczną, zamieniając się w proszek, który może ulec dalszemu rozkładowi pod wpływem mikroorganizmów, wchodząc w naturalny cykl ekologiczny. Innymi słowy, po zniszczeniu łańcucha molekularnego plastiku fotodegradowalnego metodą fotochemiczną, traci on swoją wytrzymałość i staje się kruchy, a następnie, w wyniku korozji naturalnej, zamienia się w proszek, który przedostaje się do gleby i ponownie wchodzi w cykl biologiczny pod wpływem mikroorganizmów.
2. Tworzywa sztuczne biodegradowalne
Biodegradację definiuje się ogólnie jako: biodegradacja odnosi się do procesu chemicznej transformacji związków poprzez działanie enzymów biologicznych lub degradację chemiczną prowadzoną przez mikroorganizmy. W procesie tym mogą również zachodzić fotodegradacja, hydroliza, degradacja oksydacyjna i inne reakcje.
Mechanizm biodegradacji tworzyw sztucznych polega na tym, że bakterie lub hydrolaza rozkładają materiał polimerowy na dwutlenek węgla, metan, wodę, zmineralizowane sole nieorganiczne i nowe tworzywa sztuczne. Innymi słowy, tworzywa biodegradowalne to tworzywa, które ulegają degradacji pod wpływem naturalnie występujących mikroorganizmów, takich jak bakterie, pleśnie (grzyby) i algi.
Idealny biodegradowalny plastik to rodzaj materiału polimerowego o doskonałych właściwościach, który może ulec całkowitemu rozkładowi przez mikroorganizmy środowiskowe i ostatecznie stać się częścią naturalnego cyklu węglowego. Oznacza to, że rozkład na kolejny poziom cząsteczek może być dalej rozkładany lub absorbowany przez naturalne bakterie itp.
Zasada biodegradacji dzieli się na dwa rodzaje: po pierwsze, degradację biofizyczną, która następuje w wyniku ataku mikroorganizmów po erozji materiałów polimerowych. Wzrost biologiczny powoduje hydrolizę, jonizację lub rozpad protonów na fragmenty oligomeru. Struktura molekularna polimeru pozostaje niezmienna, a funkcja biofizyczna procesu degradacji polimeru pozostaje niezmienna. Drugim rodzajem degradacji jest degradacja biochemiczna, która, w wyniku bezpośredniego działania mikroorganizmów lub enzymów, prowadzi do rozkładu polimeru na małe cząsteczki, aż do ostatecznego rozkładu dwutlenku węgla i wody. Ten rodzaj degradacji należy do degradacji biochemicznej.
2. Biodestrukcyjna degradacja plastiku
Tworzywa sztuczne ulegające biodegradacji, zwane również tworzywami sztucznymi ulegającymi rozpadowi, to kompozyty polimerów biodegradowalnych i tworzyw sztucznych, takich jak skrobia i poliolefiny, które są połączone w określonej formie i nie ulegają całkowitemu rozkładowi w środowisku naturalnym, mogąc powodować wtórne zanieczyszczenie.
3. Tworzywa sztuczne całkowicie biodegradowalne
Według źródeł, istnieją trzy rodzaje w pełni biodegradowalnych tworzyw sztucznych: polimery i ich pochodne, polimery syntetyczne bakteryjne oraz polimery syntetyczne chemiczne. Obecnie plastik skrobiowy jest najszerzej stosowanym tworzywem sztucznym do produkcji elastycznych opakowań kompozytowych.
4. Naturalne biodegradowalne tworzywa sztuczne
Naturalne tworzywa sztuczne biodegradowalne to tworzywa polimerowe pochodzenia naturalnego, czyli materiały biodegradowalne wytwarzane z naturalnych materiałów polimerowych, takich jak skrobia, celuloza, chityna i białko. Tego rodzaju materiały pochodzą z różnych źródeł, są całkowicie biodegradowalne, a produkt jest bezpieczny i nietoksyczny.
Na podstawie różnych sposobów degradacji, a także w różnych częściach żądania, teraz potrzebujemy, aby tożsamość klienta dotycząca materiałów biodegradowalnych była całkowita degradacja, degradacja i składowanie na wysypisku śmieci lub kompostowanie, wymaga degradacji istniejących materiałów z tworzyw sztucznych dla materiałów takich jak dwutlenek węgla, woda i zmineralizowane sole nieorganiczne, które mogą być łatwo wchłaniane przez naturę lub ponownie poddawane recyklingowi przez naturę.
Czas publikacji: 14 lipca 2022 r.