Pêşveçûn û serîlêdana plastîkên polîmer ên biyolojîk, plastîkên biyolojîk celebek nû ye ku bi fonksiyona hilweşandina materyalên polîmerî ve girêdayî ye, di pêvajoya karanîna de, ew bi heman celebê plastîkek hevpar re bi tendurustî û performansa serîlêdana têkildar re têkildar e, û piştî fonksiyona xwe ya bêkêmasî, madde dikare di şert û mercên hawîrdora xwezayî de bi lez hilweşe û hêsan dibe ku perçeyên hawîrdorê were dayîn an pelçiqandin, û bi derbasbûna demê re hilweşîna bêtir di dawiyê de dibe hilberên oksîdasyonê (CO2 û av), vedigere xwezayê.
Pêşveçûn û serîlêdana biodegradableplastîkên polîmer, plastîkên biyolojîk celebek nû ye ku bi fonksiyona hilweşandina materyalên polîmerî ye, di pêvajoya karanîna de, ew bi heman celebê plastîkek hevpar re bi performansa tenduristî û serîlêdana têkildar re têkildar e, û piştî fonksiyona wê ya bêkêmasî, materyal heye. dikare di hawîrdora xwezayî de zû hilweşe, şert û mercên jîngehê hêsan dibe ku meriv perçeyên hawîrdorê bide wan an were pelçiqandin, û bi derbasbûna demê re hilweşîna bêtir di dawiyê de dibe hilberên oksîdasyonê (CO2 û av), vedigere xwezayê.
Li ser bingeha qirêjiya jîngehê ya ku ji ber bermahiyên plastîk pêk tê, û her weha daxwaza parastina jîngehê û hewcedariyên mirovî, lezgîn e ku meriv li ser materyalên polîmer ên hilweşandî lêkolîn bike.Di demek taybetî de û di bin hin şert û mercên hawîrdorê de, dê strukturên kîmyewî yên plastîkên biyolojîk biguhere.Li gorî sedemên guhertinên di avahiya wê ya kîmyewî de, plastîkên biyolojîk dikarin di du kategoriyan de werin dabeş kirin: plastîkên biyolojîk û plastîkên ku bi foto-degradable.
1. Mekanîzmaya hilweşandinê ya plastîkên hilweşandî
Bi gelemperî, plastika hilweşandî celebek plastîk e ku bi çalakiya mîkroorganîzmayên di axê an tîrêjên rojê de dikare di molekulên piçûk de were perçe kirin. Pêdivî ye ku ew hewcedariyên karanîna hilberan bicîh bîne û li ser bingeha bingehê hilberan hêsan bike. taybetmendiyên biodegradable.Xwezaya çalakiya tîrêja rojê ya li ser materyalên polîmer bandora berfireh a ronahiya ultraviyole di ronahiya rojê de û oksîjena li hewayê ye, ji ber vê yekê jê re hilweşandina fotooksîtê jî tê gotin.Ji bo ravekirina mekanîzmaya hilweşandina fotooksîtê wekî mînakek polyolefin bigirin.Di eslê xwe de, fotooksîtasyon dibe sedema şikandina zincîrê an xaçgirêdana polîmeran, û di vê pêvajoyê de hin komên fonksiyonel ên oksîjenê, wekî asîdên karboksîlîk, peroksîd, keton û alkol têne çêkirin.Bermahiyên katalîzator ên di polîmeran de û destpêkirina komên peroksît û karboksîl ên ku di dema pêvajoyê de têne destnîşan kirin çavkaniyên bingehîn ên hilweşandinê ne.
Di bin bandora mîkroorganîzmayan de (bi piranî fungî, bakterî an alga, hwd.), polîmer dikarin werin rijandin an metabolîze kirin da ku bibin sedema guhertinên di avahiya wan a kîmyewî de û kêmbûna giraniya molekulê.Mekanîzmaya çalakiyê dikare bi gelemperî di du rewşan de were dabeş kirin:
(1) çalakiya biyofizîkî.Ango, piştî erozyona hilberên plastîk ji hêla mîkroorganîzmayan ve, mezinbûna şaneyên biyolojîkî, perçebûna polîmeran, ionîzasyon an proton pêşve dike, ev çalakiya fizîkî ya li ser polîmer dibe sedema zirara mekanîkî, giraniya molekularî ya polîmerê di perçeyên oligomer de, da ku bigihîjin armanca hilweşandina laşî.
(2) çalakiya biyokîmyayî - çalakiya rasterast a enzîman.Ev rewş ji ber erozyona enzîmên ku ji hêla fungî an bakteriyan ve têne derxistin, dibe sedema perçebûn an oksîdasyonek plastîk, û dibe sedema perçebûn an oksîdatîfbûna polîmerên nahelê di nav perçeyên ku di avê de têne çareser kirin, û pêkhateyên molekulî yên piçûk ên nû (CH4, CO2 û H2O) heta hilweşîna dawîn.
Bi gelemperî du hîpotez hene di derbarê mekanîzmaya hilweşandina biyolojîkî ya materyalên polîmer de ku dibin sedema biyolojîkîbûnê.Ya din qutiyek dagirker a ji dawiya zincîrê ye.Ji ber vê yekê, taybetmendiyên avahîsaziyê yên materyalan, wekî pêkhatin, strukturên zincîra sereke û alî, mezinahiya komên paşîn, û hebûn an nebûna berxwedana stêrîkî ya cîhê, faktorên sereke ne ku bandorê li performansa hilweşandina wan dikin.Di nav wan de, taybetmendiyên zincîra sereke bandorek mezintir heye.Ger zincîra sereke ya polîmer girêdanên ku bi hêsanî têne hîdrolîz kirin hebin, ew ê bi hêsanî biyolojîkî bibe.Ya duyemîn jî, heke stûna piştê maqûl be, dê rêjeya hilweşandinê bi nisbî zû be, lê heke stûn hişk û rêkûpêk be, dê rêjeya hilweşandinê hêdî be.
Kêmbûna biyolojîk a materyalên polîmer bi şaxkirin û girêdana xaçê kêm dibe.Mînakî, danasîna komên hîdrofobîk li dawiya zincîra molekulê ya asîda polylaktîk (PLA) dikare di qonaxa destpêkê ya hilweşandinê de rêjeya erozyona kêm bike.Ev e ji ber ku di pêvajoya hilweşandina orjînal de, erozyona PLA bi giranî bi avahiya dawiya zincîra molekulî ve girêdayî ye, û lêzêdekirina komên hîdrofobîk dibe sedema kêmbûna rêjeya erozyona wê.Wekî din, hin lêkolîner li ser avahiya kîmyewî ya polîmeran û giraniya molekulê ya têkildar a materyalan lêkolîn kirine ku di hilweşandina wan de rolek girîng dilîzin.
2. Pêşveçûna plastîkên biyolojîk
Arasteya pêşkeftina plastîkên biyolojîk di pêşerojê de dikare wiha be:
(1) plastîkên biyolojîkî bi lêkolîna mekanîzmaya biyolojîkî ya polîmerên hilweşandî hatin amadekirin, û bloka copolymerîzasyona plastîkên biyolojîk bi polîmerên asayî yên heyî, polîmerên mîkrobial û polîmerên xwezayî ve hate lêkolîn û pêşxistin.
(2) lêgerîna mîkroorganîzmayên ku dikarin plastîkên polîmer hilberînin, polîmerên nû keşif bikin, mekanîzmaya senteza wan bi hûrgulî analîz bikin, hilberîna wan bi rêbazên heyî û rêbazên endezyariya genetîkî çêtir bikin, û rêbazên bikêr ên çandina mîkroorganîzmeyan bixwînin.
(3) balê bikişîne ser kontrolkirina rêjeya hilweşandinê, pêşvebir û stabîlkerên hilweşandinê yên bikêr pêşve bixin da ku performansa hilweşandina biyolojîk a plastîkên hilweşandî baştir bikin, lêçûna wan kêm bikin, û serîlêdana bazarê berfireh bikin.
(4) lêkolîn bikin û pênaseyek yekbûyî ya plastîkên hilweşandî saz bikin, rêbaza nirxandina biyolojîkî dewlemend bikin û baştir bikin, û mekanîzmaya hilweşandinê bêtir fam bikin.
Dema şandinê: Tebax-13-2019