光降解
光降解PE材料主要是通過在PE的主鏈上引入光敏劑,在太陽光的照射下,光敏劑自身方式光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量自由基,從而引發(fā)PE主鏈的斷裂,進一步降解成可被生物分解的酸、酮和酯等小分子化合物,并被徹底氧化成為CO2和H2O。
缺點:降解過程中受環(huán)境條件影響大。制品一旦埋入土中,失去光照,降解過程則停止。
生物降解
聚乙烯的生物降解是微生物或酶切斷聚合物分子鏈,在分子鏈水平上利用生化過程降解塑料的方法.
生物對塑料降解的過程初步可以分為4個階段:
①生物黏附侵蝕塑料;
②塑料經(jīng)過生物氧化作用或酶水解成低聚物片段;
③塑料聚合鍵斷裂,形成脂肪酸;
④脂肪酸的生物代謝利用,最終分解成為CO2和水.
生物降解
聚乙烯生物降解過程中關(guān)鍵的氧化步驟目前發(fā)現(xiàn)有下列4種生物代謝途徑:
(1)末端氧化RCH3>RCH2OH>RCHO>RCOOH.此方式以假單胞菌為代表,并以脂肪酸β氧化途徑代謝.
(2)兩端氧化H3CRCH3>CH3RCOOH >HOH2CRCOOH >OHCRCOOH
>HOOCRCOOH.某些細菌和真菌以此方式氧化,并以脂肪酸w氧化途徑代謝.
(3)次末端氧化 RCH2CH2CH3>RCH2OC(O)CH3>RCH2OC(O)CH3
>RCH2OH +CH3COOH.諾卡氏菌有此氧化途徑.
(4)未端過氧化RCH3>RCH2·OOH>RCO(O)OH>RCHO>RCOOH,醋酸桿菌有此代謝途徑,它是先由雙加氧酶催化,將底物氧化成正烷基氫過氧化物,然后通過過氧酸代謝為相應(yīng)的醛。
青霉(Penicillium simplicissimum YK)能降解相對分子質(zhì)量為4000~28000的聚乙烯
可降解高分子材料
·聚乳酸(PLA)
·再生纖維素
·淀粉塑料
·聚羥基脂肪酸酯類聚合物(PHAs)
可降解高分子材料
可降解高分子材料
生物可降解塑料的劣勢
·成本高,雖然可降解塑料的價格近年已經(jīng)有所下降,但除了淀粉基塑料以外,其他可降解塑料平均價格大約是傳統(tǒng)塑料的2~3倍;
·性能較差,除了PBS和PBAT 等聚酯類可降解塑料外,大部分可降解塑料性能上都不如傳統(tǒng)石油基塑料,而且需要特殊的加工設(shè)備,進一步增加了使用成本。
·以上兩個因素極大限制了可降解塑料的推廣和應(yīng)用,阻礙了可降解塑料對石油基塑料的替代。所以,目前國內(nèi)生物可降解塑料仍處于開發(fā)推廣階段。


