Mit der Entwicklung der Wirtschaft und der Verbesserung des Lebensstandards der Menschen steigt die Nachfrage nach Kunststoffprodukten von Tag zu Tag, und die durch Kunststoffe verursachte „weiße Verschmutzung“ wird immer schwerwiegender.Daher werden Forschung und Entwicklung neuer abbaubarer Kunststoffe zu einem wichtigen Mittel zur Behandlung von Umweltproblemen.Polymerkunststoffe können sich unter vielen Bedingungen zersetzen, und unter Einwirkung von Hitze kommt es zu einem thermischen Abbau.Der mechanische Abbau erfolgt unter Einwirkung mechanischer Kraft, der oxidative Abbau unter Einwirkung von Sauerstoff und der biochemische Abbau unter Einwirkung chemischer Wirkstoffe.Unter abbaubaren Kunststoffen versteht man Kunststoffe, die in der natürlichen Umgebung leicht abgebaut werden können, indem im Produktionsprozess eine bestimmte Menge an Zusatzstoffen (z. B. Stärke, modifizierte Stärke oder andere Zellulose, Photosensibilisatoren, biologische Abbaumittel usw.) hinzugefügt wird.
Entsprechend ihrem Abbaumechanismus können biologisch abbaubare Kunststoffe in fotoabbaubare Kunststoffe, biologisch abbaubare Kunststoffe, fotobiologisch abbaubare Kunststoffe und chemisch abbaubare Kunststoffe unterteilt werden.
Wenn die Molekülketten von photoabbaubaren Kunststoffen durch photochemische Methoden zerstört werden, verliert der Kunststoff seine physikalische Festigkeit und Versprödung und gelangt dann in die Natur
Die Korrosion der Grenze wird zu einem Pulver, das in den Boden gelangt und unter der Wirkung von Mikroorganismen wieder in den biologischen Kreislauf gelangt.
Biologisch abbaubare Kunststoffe können nach ihrem Abbaumechanismus und ihrer Zerstörungsart in vollständig biologisch abbaubare Kunststoffe und biologisch abbaubare Kunststoffe unterteilt werden.Derzeit werden Stärkekunststoffe und Polyesterkunststoffe am häufigsten untersucht und angewendet.
Besonders attraktiv ist Stärkekunststoff aufgrund der einfachen Verarbeitungsausrüstung und des günstigen Preises.Unter synthetischen makromolekularen biologisch abbaubaren Kunststoffen versteht man biologisch abbaubare Kunststoffe, die durch chemische Methoden synthetisiert werden.Es kann synthetisiert werden, indem die Struktur untersucht wird, die der von biologisch abbaubaren Naturpolymerkunststoffen oder Kunststoffen mit empfindlichen funktionellen Abbaugruppen ähnelt.
Biologisch abbaubare Kunststoffe, auch kollabierbare Kunststoffe genannt, sind ein Verbundsystem aus biologisch abbaubaren Polymeren und allgemeinen Kunststoffen wie Stärke und Polyolefin.Sie werden in einer bestimmten Form miteinander verbunden, und der Abbau in der natürlichen Umwelt ist nicht vollständig und kann zu Sekundärverschmutzung führen.Bei biologisch abbaubaren Polymeren kann der Zusatz von Photosensibilisatoren die Polymere sowohl photochemisch als auch biologisch abbaubar machen.
Durch photobiologisch abbaubare Polymermaterialien kann die Abbaurate unter bestimmten Bedingungen wirksam kontrolliert werden, z. B. wird dem photoabbaubaren Polymermaterial PE nach dem Abbau Stärke zugesetzt, wodurch PE porös gemacht wird, die spezifische Oberfläche stark erhöht wird, mit Sauerstoff, Licht, Wasserkontaktwahrscheinlichkeit stark erhöht, PE-Abbaurate stark erhöht.
Im Vergleich zu fotoabbaubaren Kunststoffen sind biologisch abbaubare Kunststoffe zu einem heißen Thema bei der Entwicklung biologisch abbaubarer Kunststoffe geworden.Denn biologisch abbaubare Kunststoffe belasten die Umwelt nicht allzu sehr und es ist einfacher, kleine Moleküle unter den richtigen Bedingungen vollständig abzubauen.Es bietet die Vorteile einer geringen Qualität, einer einfachen Verarbeitung, einer hohen Festigkeit und eines niedrigen Preises.Biologisch abbaubare Kunststoffe haben ein breites Anwendungsspektrum.In den Vereinigten Staaten wird es hauptsächlich zur Herstellung von zersetzbaren Müllsäcken und Einkaufstüten verwendet;In Westeuropa werden biologisch abbaubare Kunststoffe in Shampooflaschen, Müllbeuteln und Einweg-Einkaufstüten verwendet.Biologisch abbaubare Kunststoffe werden hauptsächlich in folgenden Bereichen eingesetzt:
(1) Verpackungsmaterialien
(2) Landwirtschaftlicher Mulch
(3) Tägliche Notwendigkeiten
(4) Medizinische Einwegmaterialien
(5) Künstlicher Knochen, künstliche Haut, chirurgischer Knochennagel, chirurgisches Nahtmaterial
(6) Textilfasern
(7) Verwaltung von gelbem Sand und Stadtplanung.
Wenn biologisch abbaubare Kunststoffe in der Biotechnik und in medizinisch abbaubaren Polymermaterialien verwendet werden, können ihre biologischen Abbaueigenschaften nicht mit denen von wurzelphotologisch abbaubaren Kunststoffen verglichen werden.Die abgebauten niedermolekularen Substanzen können direkt in den Stoffwechsel von Organismen gelangen und bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in Gewebekulturen, Arzneimitteln mit kontrollierter Freisetzung und internen Implantatmaterialien.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. November 2022