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光氧、淀粉基与全生物降解的差异之处

作者:印觉环保时间:2023-12-21 15:37:53次浏览

信息摘要:

一、术语解释TermExplanationQ什么是光氧降解?光降解,是指有机物在光的作用下,逐步氧化成低分子中间产物最终生成CO2、H2O及其他的离子如NO3-

一、术语解释

Term Explanation


Q

什么是光氧降解?




    光降解,是指有机物在光的作用下,逐步氧化成低分子中间产物最终生成CO2、H2O及其他的离子如NO3-、PO43-、Cl-等,它利用光化学反应降解污染物的途径,包括无催化剂和有催化剂参与的光化学氧化过程。


光氧、淀粉基与全生物降解的差异之处(图1)


Q

什么是淀粉基降解?




    淀粉是一种天然高分子聚合物,其分子中含有大量羟基(分子结构为Ⅱ和Ⅲ),这些羟基能够发生酯化、醚化、接枝、交联等化学反应。利用这些化学反应对淀粉进行化学改性,减少淀粉的羟基、改变其原有的结构,从而改变淀粉相应的性能,把原淀粉变成热塑淀粉。

  淀粉物降解塑料一般是改性淀粉与生物降解聚酯(如PLA/PBAT/PBS/PHA/PPC等)的共混物,它能够完全生物降解,可堆肥,对环境无污染,废弃物适合堆肥、填埋等处理方式。


光氧、淀粉基与全生物降解的差异之处(图2)


Q

什么是全生物降解?




    聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是一种可降解聚酯,既具有PBT聚酯良好的力学性能,又兼具脂肪族聚酯良好的拉伸性和延展性,最重要的就是具有良好的生物降解能力,可在一定条件下降解为水和二氧化碳。


    聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基材和可再生生物降解材料,淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。


    首先,在力学性能方面,因为PBAT+PLA的熔融共混是一种物理改性方法,当二者的达到特定比例,无论是拉伸强度,还是断裂伸长率都会得到显著提升。其次,降解性能也能得到提升。生物降解材料在降解初期,是水分子进入发生水解反应。单独的PBAT材料,本身分子结构存在刚性酯键,水分子不易进入;PLA分子则相反,水分子易进入发生内部降解,PLA含量越高,降解塑料越快。


光氧、淀粉基与全生物降解的差异之处(图3)


二、国家标准

National Standard


降解类型
地区
标准编号与名称
光氧降解
加拿大
CSA Z217.1/Z217.2-M92-1992 可光降解聚苯乙烯的稀释溶液粘度的标准实施规程/可降解聚苯乙烯泡沫的翻滚脆碎度测试方法第一版;一般指令第 1 R 号(1999)
美国
ANSI/ASTM D5272:1992 光降解塑料户外暴露测试的实施规程
中国
GB/T 20197 降解塑料的定义、分类、标识和降解性能要求
淀粉基降解
中国
GB/T 38079-2019 淀粉基塑料购物袋
全生物降解
欧盟


EN 13432:2000生态和环境友好型聚合物材料的测定
美国
ASTM D6400-04《测定聚合物可生物降解性的标准实施规程》
中国
GB/T 38082—2019 生物降解塑料购物袋


三、降解周期

Degradation Cycle

产品类型
降解周期
分解状态

备注
传统PE塑料
200~1000年
无法被分解
光降解塑料袋
1~2年
碎片化、燃烧成粉末
光照条件下,1200~1800小时即可降解
淀粉基购物袋
6个月~2年
可分解为水和二氧化碳

PLA全降解塑料袋
6个月左右
可堆肥化,溶于土壤
180天左右可实现90%的降解

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