Biohajoavat muovit ympäristönsuojeluun

Talouden kehittyessä ja ihmisten elintasoa kohottaessa muovituotteiden kysyntä kasvaa päivä päivältä ja muovin tuoma "valkoinen saaste" muuttuu yhä vakavammaksi.Siksi uusien hajoavien muovien tutkimuksesta ja kehittämisestä tulee tärkeä tapa käsitellä ympäristöongelmia.Polymeerimuovit voivat hajota monissa olosuhteissa, ja lämpöhajoaminen tapahtuu lämmön vaikutuksesta.Mekaaninen hajoaminen tapahtuu mekaanisen voiman vaikutuksesta, oksidatiivinen hajoaminen hapen vaikutuksesta ja biokemiallinen hajoaminen kemiallisten aineiden vaikutuksesta.Hajoavilla muoveilla tarkoitetaan muoveja, jotka hajoavat helposti luonnollisessa ympäristössä lisäämällä tuotantoprosessissa tietty määrä lisäaineita (kuten tärkkelystä, modifioitua tärkkelystä tai muuta selluloosaa, valolle herkistäviä aineita, biohajoajia jne.).
Hajoamismekanisminsa mukaan biohajoavat muovit voidaan jakaa valohajoaviin muoveihin, biohajoaviin muoveihin, valobiohajoaviin muoveihin ja kemiallisesti hajoaviin muoveihin.
Kun valohajoavien muovien molekyyliketjut tuhotaan fotokemiallisin menetelmin, muovi menettää fyysisen vahvuutensa ja haurastuu ja kulkee sitten luonnon läpi.
Rajan korroosiosta tulee jauhe, joka joutuu maaperään ja palaa biologiseen kiertokulkuun mikro-organismien vaikutuksesta.
Biohajoavat muovit voidaan jakaa täysin biohajoaviin ja biohajoaviin muoveihin niiden hajoamismekanismin ja tuhoutumistavan mukaan.Tällä hetkellä tärkkelysmuovit ja polyesterimuovit ovat eniten tutkittuja ja käytettyjä.
Tärkkelysmuovi on erityisen houkutteleva yksinkertaisen käsittelylaitteistonsa ja alhaisen hinnan vuoksi.Synteettiset makromolekyyliset biohajoavat muovit tarkoittavat kemiallisin menetelmin syntetisoituja biohajoavia muoveja.Se voidaan syntetisoida tutkimalla samanlaista rakennetta kuin luonnollisten polymeerien biohajoavien muovien tai muovien, joissa on herkkiä hajoamisfunktionaalisia ryhmiä.
Biohajoavat muovit, jotka tunnetaan myös nimellä kokoontaituvat muovit, ovat biohajoavien polymeerien ja yleisten muovien, kuten tärkkelyksen ja polyolefiinin, yhdistelmä.Ne yhdistyvät tietyssä muodossa, ja hajoaminen luonnonympäristössä ei ole täydellistä ja voi aiheuttaa toissijaista saastumista.Biohajoavissa polymeereissä valoherkistysaineiden lisääminen voi tehdä polymeereistä sekä valossa hajoavia että biohajoavia.
Valobiohajoavat polymeerimateriaalit voivat tietyissä olosuhteissa hallita hajoamisnopeutta tehokkaasti, kuten tärkkelystä lisätty valossa hajoava polymeerimateriaali PE hajoamisen jälkeen, tehdä PE:stä huokoinen, ominaispinta-ala kasvaa huomattavasti, happi, valo, vesikosketuksen todennäköisyys kasvaa huomattavasti, PE hajoamisnopeus lisääntynyt suuresti.

Valohajoaviin muoveihin verrattuna biohajoavista muoveista on tullut kuuma aihe biohajoavien muovien kehittämisessä.Koska biohajoavat muovit eivät ole liian haitallisia ympäristölle ja pienet molekyylit on helpompi hajottaa kokonaan oikeissa olosuhteissa.Sen etuna on pieni laatu, helppo käsittely, korkea lujuus ja alhainen hinta.Biohajoavilla muoveilla on laaja valikoima sovelluksia.Yhdysvalloissa käytetään pääasiassa tuotannossa hajoavien roskapussit, ostoskassit;Länsi-Euroopassa biohajoavaa muovia käytetään shampoopulloissa, roskapusseissa ja kertakäyttöisissä ostoskasseissa.Biohajoavia muoveja käytetään pääasiassa seuraavilla aloilla:
(1) Pakkausmateriaalit
(2) Maatalouden multaa
(3) Päivittäiset tarpeet
(4) Kertakäyttöiset lääkinnälliset materiaalit
(5) Keinotekoinen luu, tekoiho, kirurginen luukynsi, kirurginen ommel
(6) Tekstiilikuidut
(7) Keltaisen hiekan ja kaupunkisuunnittelun hallinta.
Kun biohajoavia muoveja käytetään biotekniikassa ja lääketieteellisissä hajoavissa polymeerimateriaaleissa, niiden biohajoavuuden ominaisuuksia ei voida verrata juurivalohajoavien muovien ominaisuuksiin.Hajoaneet pienimolekyyliset aineet voivat päästä suoraan organismien aineenvaihduntaan, ja niillä on laaja valikoima sovellusmahdollisuuksia kudosviljelmässä, kontrolloidusti vapauttavissa lääkkeissä ja sisäisissä implanttimateriaaleissa.