Twee categorieën biologisch afbreekbare materialen
Biologisch afbreekbare materialen kunnen worden onderverdeeld in volledig biologisch afbreekbare materialen en destructieve biologisch afbreekbare materialen volgens afbraakmechanisme en vernietigingsmethoden.
01
Volledig biologisch afbreekbaar materiaal
Volledig biologisch afbreekbare materialen verwijzen naar biologisch afbreekbare materialen die kunnen worden afgebroken door bacteriën, schimmels, actinomyceten en andere micro-organismen. Het kan uiteindelijk worden afgebroken tot CO2 en water onder invloed van bacteriën of zijn hydrolase om terug te keren naar de natuur, dus het wordt"groen materiaal" genoemd. Van de bereidingsmethode kan het worden onderverdeeld in drie soorten: microbiële fermentatiemethode, chemische synthese en natuurlijke polymeermenging.
Microbiële fermentatie
Microbiële fermentatie verwijst naar de biologisch afbreekbare materialen die worden verkregen door microbiële fermentatie met behulp van organisch materiaal als koolstofbron, voornamelijk polyhydroxyvetzuuresters. Polyalkylvetzuurester (PHA) is een intracellulaire polyester die door veel bacteriën wordt gesynthetiseerd. Het heeft vele uitstekende eigenschappen zoals biologische afbreekbaarheid, biocompatibiliteit en eetbaarheid. Het heeft een belangrijke rol gespeeld in biomedische materialen, tissue engineering materialen, materialen met aanhoudende afgifte, elektrische materialen en verpakkingsmaterialen.
De Procter&versterker; Gamble Company uit de Verenigde Staten heeft met succes de producten uit de PHA-serie en hun verschillende toepassingen ontwikkeld als hechtdraden, niet-geweven stoffen en verschillende verpakkingsmaterialen. Op dit moment is het wereldwijde onderzoek van PHA voornamelijk gericht op het gebruik van zijn biologische afbreekbaarheid, biocompatibiliteit en andere kenmerken om toepassingen te ontwikkelen op gebieden met een hoge toegevoegde waarde, zoals medisch, farmaceutisch en elektronica.
Chemische synthese
Chemisch gesynthetiseerde polymere afbreekbare materialen verwijzen naar biologisch afbreekbare materialen die zijn gesynthetiseerd en vervaardigd door chemische methoden. De meeste zijn alifatische polyesters die op esters gebaseerde structuren bevatten die door micro-organismen in hun moleculaire structuren kunnen worden afgebroken. Momenteel zijn de representatieve geïndustrialiseerde producten polycaprolacton (PCL), polysuccinaatsuccinaat (BS) en polymelkzuur. (PLA), alifatisch polyester/aromatisch polyestercopolymeer (CPE), enz.
Polymelkzuur heeft een uitstekende biocompatibiliteit en absorbeerbaarheid, niet-toxisch, niet-irriterend, het kan volledig worden afgebroken in CO2 en H2O in de natuur, geen vervuiling van het milieu, is momenteel het meest veelbelovende biologisch afbreekbare polymeer. Polymelkzuur heeft een breed scala aan toepassingen en wordt momenteel gebruikt in de biomedische polymeren-, textiel- en verpakkingsindustrie. Polycaprolacton (PCL) heeft een uitstekende biocompatibiliteit, geheugen en biologische afbreekbaarheid, en de producten zijn voornamelijk geconcentreerd in medisch en dagelijks gebruik, zoals orthesen, hechtingen, verbanden en afbreekbare kunststoffen.
Natuurlijke polymeermenging
Biologisch afbreekbare materialen van natuurlijk polymeer zijn materialen die zijn gemaakt met behulp van biologisch afbreekbare natuurlijke polymeren, zoals van planten afkomstige biologische materialen en van dieren afkomstige chitine, als substraten om het product afbreekbaar te maken. Plantaardige bronnen omvatten cellulose, hemicellulose, lignine, zetmeel, polysachariden en koolwaterstoffen die zijn samengesteld uit celwanden; dierlijke bronnen zijn voornamelijk schaaldieren zoals garnalen en krabben. De belangrijkste variëteiten zijn PHB/PCL gegelatineerd zetmeel/PCL gegelatineerd zetmeel/PHBV, enz.
Dergelijke afbreekbare materialen zijn rijk aan grondstoffen, kunnen volledig biologisch afbreekbaar zijn en de producten zijn veilig en niet-toxisch, en mensen letten steeds meer op. Natuurlijke polymeermaterialen zijn echter volledig biologisch afbreekbaar. De thermische en mechanische eigenschappen zijn echter slecht en kunnen niet voldoen aan de prestatie-eisen van technische materialen. Daarom is de huidige onderzoeksrichting om natuurlijke polymeren te modificeren om waardevolle natuurlijke polymere afbraakmaterialen te verkrijgen.
02
Biodestructief materiaal
Biodestructieve materialen bevinden zich op materieel niveau. Het zijn voornamelijk afbreekbare materialen gemaakt door vermenging of copolymerisatie van natuurlijke polymeren en synthetische polymeren voor algemeen gebruik. De combinatiemethoden zijn als volgt:
(1) Gebruik smelt- en oplossingsmengmethoden;
(2) Een polymeermateriaal wordt gedispergeerd in een waterige oplossing van een ander polymeer om een suspensiesysteem te vormen, en tenslotte worden verschillende composieten gemaakt;
(3) natuurlijke polymeermaterialen dispergeren of oplossen in een systeem dat polymerisatiereacties kan ondergaan, homopolymerisatie- en copolymerisatiereacties kan uitvoeren en monomeren in het systeem kan polymeriseren om composietmaterialen te verkrijgen die natuurlijke polymeren bevatten;
(4) Degraderen natuurlijke macromoleculen op de juiste manier onder geschikte omstandigheden (zoals zuur of alkalisch, enz.), en polymeriseer de afgebroken moleculaire segmenten met andere monomeren. Zo wordt een nieuw copolymeer met biologisch afbreekbare eigenschappen bereid. De afbreekbare materialen gemaakt door het mengen of copolymeriseren van zetmeel, cellulose, eiwit en synthetische polymeren zullen hieronder worden geïntroduceerd.
Op zetmeel gebaseerde materialen
Als een soort natuurlijke polymeerverbinding heeft zetmeel een grote verscheidenheid aan bronnen en lage kosten. En kan volledig worden afgebroken in verschillende natuurlijke omgevingen. Het wordt uiteindelijk afgebroken tot CO2 en H2O en veroorzaakt geen vervuiling van het milieu. Daarom zijn op zetmeel gebaseerde afbreekbare materialen het meest onderzochte en ontwikkelde biologisch afbreekbare materiaal in binnen- en buitenland. Het kan worden verkregen door te mengen met andere polymeren of door te copolymeriseren met monomeren. Op zetmeel gebaseerde afbreekbare materialen.
In 1973 verkreeg Griffin voor het eerst het patent voor vulmaterialen voor oppervlaktemodificatie van zetmeel. Tegen de jaren tachtig ontwikkelden sommige landen met zetmeel gevulde biologisch afbreekbare materialen op de achtergrond van Grifn's patenten. Gevulde zetmeelmaterialen worden ook wel biodestructieve materialen genoemd. Het productieproces is om een bepaalde hoeveelheid zetmeel en andere kleine hoeveelheden additieven toe te voegen aan algemene materialen en deze vervolgens in vormen te verwerken. Het zetmeelgehalte is niet hoger dan 30%. De zetmeelmateriaaltechnologie van het vultype is volwassen en het productieproces is eenvoudig en kan worden geproduceerd door de bestaande verwerkingsapparatuur enigszins te verbeteren. Daarom zijn de meeste binnenlandse afbreekbare zetmeelproducten van dit type.
Canadian St. Lawrence Starch Company heeft een Ecostar-masterbatch met gemodificeerd zetmeel onderzocht en geproduceerd. Het kan worden gemengd met polyethyleen, polypropyleen, polystyreen, polyvinylalcohol en polyurethaan om biologisch afbreekbare materialen te maken. Het op zetmeel gebaseerde materiaal dat is ontwikkeld door het Amerikaanse ministerie van landbouw, is om gegelatineerd zetmeel met 40%-60% water toe te voegen aan EAA (ethyleenacrylzuur). ) Wordt gemengd om landbouwmulchfilm te maken. Het met zetmeel geënte polystyreen, ontwikkeld door Purde University in de Verenigde Staten, past kationische polymerisatie toe om het molecuulgewicht en de fysische eigenschappen effectief te beheersen. Hiervan bevat het zetmeel 20%-30% zetmeel en het entpolymeer heeft het gebruikelijke polystyreen. Vergelijkbare eigenschappen als ethyleen. Kan worden gebruikt als flessen, films, enz. Mijn land, de Taiyuan University of Technology, Liu Shufu en anderen bestudeerden de entcopolymerisatie van aardappelzetmeel en polyvinylchloride. Het Institute of Applied Chemistry van de Jiangxi Academy of Sciences gebruikte zetmeel en styreen entcopolymerisatie om op zetmeel gebaseerde materialen te maken. Afbreekbare membranen werden onderzocht.
Op cellulose gebaseerde materialen
Er zijn ook twee bereidingsmethoden voor op cellulose gebaseerde kunststoffen, de ene is mengen en de andere is de chemische modificatie van typische op cellulose gebaseerde materialen. Er zijn verschillende bereidingsmethoden: het mengen van cellulose en chitosan, het mengen van cellulose en eiwit, het mengen van cellulose en zijn derivaten, de copolymerisatie van cellulose en polymeermonomeren, hemicellulose, lignine, enz. Er kunnen meng- en chemische modificatiemethoden worden gebruikt om op cellulose gebaseerde afbreekbare materialen te bereiden. De Kyoto University in Japan kan bijvoorbeeld lichtbruine biologisch afbreekbare materialen maken door houtpoeder te behandelen met laurinezuur.
Op eiwitten gebaseerde materialen
Hoewel eiwit een goede biologische afbreekbaarheid heeft, zijn de thermische en mechanische eigenschappen slecht. Chemische behandeling (inclusief copolymerisatie) kan de thermische en mechanische eigenschappen ervan verbeteren, maar onderzoek op dit gebied bevindt zich nog in de basisonderzoeksfase.
We bieden gepatenteerde volledig biologisch afbreekbare film en PVA-zak, alle producten zijn gemaakt door gietapparatuur. Het is anders dan traditionele blaasvormproducten, alle blaasvormproducten zijn niet volledig biologisch afbreekbaar. Wij kunnen pva folies en tassen in volledig transparant en diverse kleuren produceren. en de PVA-film is gladder dan de traditionele blaasvormproducten.
We bieden ook biologisch afbreekbare folie en zakken van organisch materiaal met gepatenteerde grondstof en productieproces.
Bezoek ons voor meer PVA-film en tassenproducten:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/