Биоразлагаемая полиэтиленовая пленка - Biodegradable polythene film

Полиэтилен или же полиэтилен фильм биоразлагается естественно, хотя и надолго. Доступны методы, позволяющие сделать его более разлагаемым при определенных условиях Солнечный свет, влага, кислород, и компостирование и усиление биоразложения за счет уменьшения гидрофобного полимера и увеличения гидрофильный характеристики.[1]

Если традиционный полиэтилен фильм замусоренный это может быть неприглядным и опасным для дикой природы. Некоторые люди считают, что пластиковые пакеты для покупок биоразлагаемость - это один из способов, позволяющих разложить открытый подстилку.

Переработка пластика улучшает использование ресурсов. Биоразлагаемые пленки необходимо держать вдали от обычного потока рециркуляции, чтобы предотвратить загрязнение полимеров, подлежащих переработке.

При утилизации в санитарном свалка, большинство традиционных пластиков с трудом разлагаются. Стерильные условия закрытой свалки также препятствуют деградации биоразлагаемых полимеров.

Полиэтилен - это полимер состоящий из длинных цепей мономера этилен (ИЮПАК имя этен). Рекомендуемое научное название полиэтилен систематически происходит от научного названия мономера. [1] [2] В определенных обстоятельствах полезно использовать номенклатуру, основанную на структуре. В таких случаях ИЮПАК рекомендует поли (метилен). [2] Различие связано с раскрытием двойной связи мономера при полимеризации.

В полимерной промышленности это название иногда сокращается до PE аналогично тому, как это делают другие полимеры, такие как полипропилен и полистирол сокращаются до PP и PS соответственно. В Соединенном Королевстве полимер обычно называют полиэтиленом, хотя это не признано с научной точки зрения.

Молекула этена (известная почти повсеместно под общим названием этилен) C2ЧАС4 это CH2= CH2, Два CH2 группы, связанные двойная связь, таким образом:

Полиэтилен создается через полимеризация этена. Это может быть произведено через радикальная полимеризация, анионно-аддитивная полимеризация, ионно-координационная полимеризация или катионно-аддитивная полимеризация. Это связано с тем, что этен не имеет каких-либо групп заместителей, которые влияют на стабильность головки распространения полимера. Каждый из этих методов приводит к получению разного типа полиэтилена.

Виды биоразлагаемой полиэтиленовой пленки

Полиэтиленовая или полиэтиленовая пленка естественным образом разлагается на фрагменты и биоразлагается, но на это могут уйти многие десятилетия.[2] Есть два способа решить эту проблему. Один из них заключается в модификации углеродной цепи полиэтилена с помощью добавки для улучшения его разлагаемости, а затем и биоразлагаемости; другой - сделать пленку со свойствами, аналогичными полиэтилену, из биоразлагаемого вещества, такого как крахмал. Однако последние намного дороже.

Пленка на основе крахмала или на биологической (гидродеградируемой) основе

Этот сорт готовится из кукурузы (кукурузы), картофеля или пшеницы. Эта форма биоразлагаемой пленки соответствует Стандарт ASTM (Американский стандарт для испытаний материалов) и Европейская норма EN13432 для компостируемость поскольку он разлагается по крайней мере на 90% в течение 90 дней или менее при 140 градусах F. Однако фактические продукты, изготовленные с использованием этого типа пленки, могут не соответствовать этим стандартам.

Примеры полимеров из крахмала

Для биоразложения пленки этого типа требуются тепло, влажность и аэрация на промышленном предприятии по производству компоста, поэтому она не будет быстро разлагаться при попадании в окружающую среду.

Плюсы и минусы пленки / пакета на крахмальной основе

Плюсы
  • В промышленных условиях он компостируется.
  • Уменьшенный ископаемое топливо содержание (в зависимости от загрузки наполнителя.)
Минусы
  • Дороже, чем его небиоразлагаемый аналог
  • Источник крахмал может быть проблематичным (конкуренция с потреблением пищи, тропические леса очищается для выращивания культур для биопластика)
  • Ископаемое топливо сжигается, а CO2 произведены в процессе сельскохозяйственного производства.
  • Более низкая механическая прочность, чем в примере на основе добавок - заполнение крахмал Мешок с мокрыми листьями и размещение его у бордюра может привести к выпадению дна, когда перевозчик поднимет его.
  • Часто недостаточно прочный для использования в высокоскоростных машинах
  • Деградация на закрытой свалке занимает не менее 6 месяцев.
  • Излучает CO2 в аэробных условиях и метан в анаэробных условиях
  • Ограниченный срок хранения. При хранении на складе должны соблюдаться условия.
  • При смешивании с другими пластиками для вторичной переработки процесс вторичной переработки нарушается.

Типичные области применения

Сумка-переноска, мешки для отказа, мешки для овощей, пищевые пленки, сельскохозяйственные пленки, почтовые пленки. Однако эти применения все еще очень ограничены по сравнению с применением пластиковых пленок на нефтяной основе.

На основе аддитивов

К обычным полимерам можно добавлять добавки, чтобы сделать их окислительно разлагаемыми или более гидрофильными для облегчения микробной атаки.

Окисляемый

Основная статья: Оксо биоразлагаемый

Эти пленки изготавливаются путем включения добавок в обычные полимеры для обеспечения окислительного, а затем биологического механизма их разложения. Обычно это занимает от 6 месяцев до 1 года в окружающей среде при соответствующем воздействии кислорода. Разложение представляет собой двухэтапный процесс; сначала пластик превращается в результате реакции с кислородом (свет, тепло и / или напряжение ускоряет процесс, но не является существенным) в гидрофильные низкомолекулярные материалы, а затем эти более мелкие окисленный молекулы биоразлагаются, т.е. превращаются в углекислый газ, вода и биомасса естественными микроорганизмами. Коммерческие конкуренты и их торговые ассоциации утверждают, что процесс биоразложения останавливается в определенный момент, оставляя фрагменты, но они никогда не устанавливали, почему и в какой момент. Фактически оксобиоразложение полимерного материала было глубоко изучено в Институте технических исследований Швеции и Шведском университете сельскохозяйственных наук. Рецензируемый отчет о работе был опубликован в томе 96 журнала Polymer Degradation & Stability (2011) на стр. 919-928. Он показывает 91% биоразложения в почва окружающей среды в течение 24 месяцев при испытании в соответствии с ISO 17556. Это аналогично разрушению древесного растительного материала, когда лигнин распадается и образует перегной компонент улучшения качество почвы. Однако есть много споров по поводу этих типов сумок. Полное биоразложение оспаривается и утверждается, что не имеет места. Многие страны теперь также думают полностью запретить этот тип сумок.[3][4][5][6][7]

Повышение гидрофильности полимера

Эти пленки по своей природе биоразлагаемы в течение длительного периода времени. Улучшение полимера путем добавления добавок, изменяющих гидрофобную природу смолы на слегка гидрофильную, позволяет микроорганизмам потреблять макромолекулы продукта, эти продукты часто путают с оксобиоразлагаемыми продуктами, но работают по-другому. Повышение гидрофильности полимера позволяет грибам и бактериям потреблять полимер с большей скоростью, используя углерод внутри полимерной цепи для получения энергии. Эти добавки привлекают определенные микроорганизмы, встречающиеся в природе, и было проведено множество тестов по смешиванию синтетических и биоразлагаемых материалов, которые по своей природе являются биоразлагаемыми, для повышения биоразлагаемости синтетических полимеров, которые не так быстро биоразлагаются.[8]

Плюсы и минусы пленки / пакета на аддитивной основе

Плюсы
  • Намного дешевле пластиков на основе крахмала
  • Может производиться на обычном оборудовании и может использоваться в высокоскоростных машинах, поэтому нет необходимости менять поставщиков и нет потери рабочих мест.
  • Материалы хорошо известны
  • Не конкурирует с производством продуктов питания
  • Эти пленки выглядят, действуют и работают так же, как их неразлагаемые аналоги, в течение их запрограммированного срока службы, но затем ломаются, если их выбросить.
  • Их можно перерабатывать вместе с обычным пластиком.[9]
  • Они сертифицированы как нетоксичные и безопасные для контакта с пищевыми продуктами.
  • Некоторые пакеты разлагаются примерно с той же скоростью, что и лист. Фактически, при использовании в качестве вкладыша для мусора, пакеты могут начать разлагаться после трех или четырех дней пребывания в мусорном ведре.[нужна цитата ]
Минусы
  • Разложение зависит от доступа к воздуху
  • Не предназначен для разложения на свалке, но может быть безопасно захоронен. Разлагается, если присутствует кислород, но НЕ выделяет метан на свалке
  • Европейские или американские (EN13432 D6400) стандарты на компостируемый продукты не подходят, так как не предназначены для компостирования. Они должны быть протестированы в соответствии с ASTM D6954 или (с 1 января 1010 года) нормой ОАЭ 5009: 2009.
  • Они не подходят для ПЭТ или ПВХ.
  • Точную скорость разложения / биоразложения невозможно предсказать, но она будет быстрее, чем у природных отходов, таких как солома или ветки, и намного быстрее, чем у обычного пластика.
  • Как и обычные пластмассы, они сделаны из побочных продуктов нефти или природного газа.
  • При смешивании с другими пластиками для вторичной переработки процесс вторичной переработки нарушается.

Типичные области применения

Мешки для мусора, мешки для мусора, мешки для компоста, мешок для переноски, сельскохозяйственная пленка, мульчирующая пленка, мешки для производства - фактически все формы упаковки из короткоживущей пластиковой пленки.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Биоразлагаемый пластик, усиливающий гидрофильные свойства». Биосфера Пластик. Получено 30 июн 2011.
  2. ^ «Микробы биоразлагают ароматические углеводороды». Биосфера Пластик. Получено 20 мая 2011.
  3. ^ «Оксо-разлагаемые пластмассы: разлагаются ли они? В поисках однозначного ответа | OWS». Ows.be. 20 июня 2014 г.. Получено 16 августа 2018.
  4. ^ «Оксодеградируемые пластмассы все чаще подвергаются критике в Европе - European Bioplastics e.V». European-bioplastics.org. 28 февраля 2017 г.. Получено 16 августа 2018.
  5. ^ «Каковы преимущества и недостатки оксо-разлагаемых пакетов? - PPRC PPRC». Pprc.org. Архивировано из оригинал 21 октября 2017 г.. Получено 16 августа 2018.
  6. ^ «Воздействие оксоразлагаемых пластиков на окружающую среду». Форум упаковки пищевых продуктов. 24 апреля 2017 г.. Получено 16 августа 2018.
  7. ^ «Влияние использования« оксоразлагаемого »пластика на окружающую среду - Закон и публикации ЕС». Publications.europa.eu. Получено 16 августа 2018.
  8. ^ Биоразлагаемые полимеры. Авторы: Джасим Ахмед, Бриджеш К. Тивари, Сайед Х. Имам. 4 апреля 2012 г. ISBN  9781439851166. Получено 10 марта 2009.
  9. ^ «ПЕРЕРАБОТКА ПЛАСТИКОВ». Ассоциация оксобиоразлагаемых пластиков. Архивировано из оригинал 19 января 2010 г.. Получено 9 июля, 2012.
  • BBC News: «Все пакеты Tesco подлежат разложению» 10 мая 2006 г. http://news.bbc.co.uk/1/hi/uk/4758419.stm
  • BBC News: "Выпуск разлагаемых пакетов для переноски" 2 сентября 2002 г. http://news.bbc.co.uk/1/hi/uk/2229698.stm
  • Ям, К. Л., "Энциклопедия упаковочных технологий", John Wiley & Sons, 2009 г., ISBN  978-0-470-08704-6