Matériaux d'emballage dégradables, que savez vous?
Les matériaux dégradables sont des matériaux qui peuvent se dégrader au sens thermodynamique et cinétique au fil du temps. Selon les facteurs externes de dégradation, il peut être divisé en : matériaux photodégradables, matériaux biodégradables, etc. Les facteurs d'influence comprennent principalement la température, le poids moléculaire et la structure du matériau.
★Classement
1. Matériaux photodégradables : dégradés à cause de la lumière du soleil ;
2. Matériaux biodégradables : en raison de la respiration ou de la synthèse d'énergie chimique de micro-organismes naturels tels que les champignons et les bactéries, ils sont dégradés et finalement décomposés en dioxyde de carbone et en eau ;
3. Matériaux écologiquement dégradables : dégradés dans des conditions environnementales naturelles telles que la lumière, la chaleur, l'eau, les composés polluants, les micro-organismes, les insectes et les forces mécaniques.
★Exemple
●Acide lactique
L'acide polylactique (PLA), également connu sous le nom de polylactide, est synthétisé chimiquement en utilisant l'acide lactique, un produit de la fermentation microbienne, comme monomère. Il peut automatiquement se dégrader après utilisation et ne polluera pas l'environnement.
L'acide polylactique peut être transformé en fibres et films dotés d'excellentes propriétés mécaniques, et sa résistance est à peu près équivalente à celle des fibres de nylon et des fibres de polyester. L'acide polylactique peut être hydrolysé en acide lactique et acide acétique dans le corps, et métabolisé en CO2 et H2O par des enzymes, il peut donc être utilisé comme matériau médical. Le Japon et les États-Unis ont utilisé des plastiques à base d'acide polylactique pour traiter des sutures chirurgicales, des os artificiels et des peaux artificielles. L'acide polylactique est également utilisé pour produire des contenants d'emballage, du paillis agricole, des vêtements de sport en fibre et de la literie.
●Plastique amidon
La teneur en amidon est supérieure à 90 % et les autres composants ajoutés peuvent également être complètement dégradés. À l'heure actuelle, Sumitomo Corporation du Japon, Wamer-Lamber Company des États-Unis, Ferrizz Company d'Italie, etc. ont affirmé avoir étudié avec succès la teneur en amidon de 90 % à 100 %. Les plastiques à base d'amidon sont entièrement biodégradables (de janvier à 1 an) sans laisser de traces, sans pollution, et peuvent être utilisés pour fabriquer divers contenants, bouteilles, films, sacs poubelles, etc.
Le principe de production des plastiques à base d'amidon est de déformer et de désordonner les molécules d'amidon pour former une résine d'amidon aux propriétés thermoplastiques, c'est pourquoi on l'appelle également plastiques à base d'amidon thermoplastique. Le processus de moulage peut continuer à utiliser des équipements traditionnels de transformation du plastique. Les avantages potentiels de l’utilisation de l’amidon comme matière première pour développer des plastiques biodégradables sont les suivants : l’amidon est entièrement biodégradable dans divers environnements ; une fois que les molécules d'amidon du plastique sont dégradées ou réduites en cendres, du dioxyde de carbone se forme, ce qui n'est pas nocif pour le sol ou l'air ; Une technologie appropriée peut permettre à l'amidon d'atteindre les propriétés mécaniques utilisées pour fabriquer des matières plastiques après thermoplastification ; l'amidon est une ressource renouvelable, inépuisable, et son exploitation est bénéfique au développement de l'économie rurale.
Il convient de noter que la plupart des plastiques à base d'amidon actuellement produits dans notre pays sont des plastiques à base d'amidon chargés, c'est-à-dire qu'ils ajoutent une certaine proportion d'amidon à des matériaux polymères non biodégradables, ce qui provoque l'effondrement des propriétés physiques de l'ensemble du matériau par biodégradation. d'amidon, qui favorise Un grand nombre de groupes terminaux sont exposés à une dégradation oxydative, mais le PE et le PVC dans la partie restante après cet « effondrement » ne peuvent pas être dégradés et rester dans le sol. L'accumulation de temps entraînera certainement une pollution, c'est pourquoi les pays étrangers classent ces produits comme étant du type éliminé.
●Plastique photodégradable
Selon la méthode de fabrication, les plastiques photodégradables peuvent être divisés en plastiques synthétiques dégradables et en plastiques dégradables par additif.
(1) Plastiques synthétiques dégradables
un. Copolymère éthylène/monoxyde de carbone (E/CO)
La photodégradation est caractérisée par une scission de la chaîne principale. La vitesse de photodégradation et le degré d'E/CO sont liés à la quantité de groupes cétones contenus dans la chaîne. Plus le contenu est élevé, plus la vitesse de dégradation est rapide et plus le degré est élevé. Des scientifiques du Texas, aux États-Unis, ont mené des expériences d'exposition extérieure à l'E/CO. En juin, lorsque le soleil est au rendez-vous, l'E/CO peut se dégrader en quelques jours au plus tôt.
b. Copolymère vinyle/vinylcétone (Ecolyte)
Le groupe cétone sur la chaîne latérale de la molécule Ecolyte peut être décomposé sous l'action de la lumière naturelle. La photodégradabilité d'Ecolyte est meilleure que celle d'E/CO, mais le coût est également plus élevé. L’inconvénient de ce type de polymère est qu’il commence à se dégrader une fois exposé à la lumière et qu’il n’y a quasiment pas de période d’induction. Des antioxydants doivent être ajoutés pour ajuster la période d’induction.
(2) Additif plastique photodégradable
Le plastique photodégradable de type additif consiste à ajouter une petite quantité de photosensibilisant au polymère. À faible concentration, il s’agit d’un catalyseur de dégradation par photooxydation, qui réagit sous l’irradiation du soleil (lumière ultraviolette) pour briser le polymère polyoléfinique. L'ajout de cétones, d'amines et d'autres photosensibilisateurs au PE, PP et autres polymères peut obtenir une meilleure photodégradabilité. Le plastique photodégradable additif présente un faible coût, un processus de production simple et un bon effet en tant que film de revêtement. Cependant, ses caractéristiques de dégradation sont que la surface exposée est relativement complètement dégradée et que la partie enfouie dans le sol est peu dégradée. La période d'induction de dégradation de ces plastiques photodégradables peut être contrôlée à plus de deux mois. Mais la contrôlabilité du temps de dégradation est médiocre.
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