Los plásticos degradables se refieren a un tipo de plástico cuyos productos tienen diversas propiedades que pueden cumplir con los requisitos de uso, y cuyas propiedades permanecen sin cambios durante la vida útil, y que pueden degradarse en sustancias respetuosas con el medio ambiente en condiciones ambientales naturales después de su uso. Por eso también se les llama plásticos ambientalmente degradables.
Existen muchos tipos nuevos de plásticos: plásticos fotodegradables, plásticos biodegradables, plásticos fotodegradables/oxidables/biodegradables, plásticos biodegradables a base de dióxido de carbono y plásticos degradables a partir de resina de almidón termoplástico.
Concepto
La degradación de polímeros se refiere al proceso de rotura de las cadenas macromoleculares de los polímeros provocado por factores químicos y físicos. El proceso de degradación de las cadenas macromoleculares de polímeros que se rompen en condiciones ambientales como la exposición al oxígeno, agua, radiación, productos químicos, contaminantes, fuerzas mecánicas, insectos y otros animales y microorganismos se denomina degradación ambiental. La degradación hace que el peso molecular del polímero disminuya y las propiedades físicas del material polimérico disminuyan hasta que el material polimérico pierda su utilidad. Este fenómeno también se denomina degradación por envejecimiento de materiales poliméricos.
El envejecimiento y la degradación de los polímeros están directamente relacionados con la estabilidad de los polímeros. El envejecimiento y la degradación de los polímeros acorta la vida útil de los plásticos. Por esta razón, desde la aparición de los plásticos, los científicos se han comprometido con la investigación antienvejecimiento, es decir, con la estabilización de dichos materiales para producir materiales poliméricos altamente estables. Científicos de varios países también compiten para desarrollar plásticos ambientalmente degradables utilizando el comportamiento de envejecimiento y degradación de los polímeros.
Las principales áreas de aplicación de los plásticos degradables incluyen: mantillo agrícola, diversas bolsas de embalaje de plástico , bolsas de basura, bolsas de la compra en centros comerciales y vajilla desechable, etc.
Principio de degradación
El proceso de degradación de los plásticos ambientalmente degradables implica principalmente biodegradación, fotodegradación y degradación química. Estos tres procesos principales de degradación tienen efectos sinérgicos, sinérgicos y coherentes entre sí. Por ejemplo, la fotodegradación y la degradación oxidativa a menudo ocurren simultáneamente y se promueven mutuamente; Es más probable que la biodegradación ocurra después del proceso de fotodegradación.
Tendencia
Se pronosticaba que el mercado mundial de plásticos degradables alcanzaría los 20 millones de libras en 1997, con ventas de 23 millones de dólares; se esperaba que creciera un 35 % para 2004. Los plásticos degradables disponibles en los mercados de EE. UU. y Japón incluyen poliésteres biodegradables como el ácido poliláctico, PET biodegradable, succinato/caproato de polibutileno, polihidroxibutirato/valerato, succinato de polietileno , poliésteraminas y policaprolactona/mezclas; almidón y sus mezclas; y otros plásticos con aditivos que mejoran la degradación. El crecimiento se debe al aumento del uso de plásticos ecológicos y a la reducción de los costes de producción. Al expandir la producción y aprovechar las economías de escala, los fabricantes han reducido sus precios. Sin embargo, el alto coste de las resinas degradables y el hecho de que diversos plásticos existentes hayan consolidado su posición en el mercado dificultan la entrada de los plásticos biodegradables.
Los plásticos ambientalmente degradables son un nuevo tipo de plástico y el desarrollo de plásticos ambientalmente degradables comenzó en la década de 1970. En aquel momento, el principal desarrollo eran los plásticos fotodegradables, con el objetivo de solucionar los problemas de contaminación ambiental provocados por los residuos plásticos, especialmente los envases de plástico desechables. En la década de 1980, el desarrollo y la investigación se centraron en los plásticos biodegradables. Además, también han aparecido plásticos biodegradables producidos a partir de recursos renovables como almidón y celulosa vegetal, quitina animal, etc., en lugar de petróleo. Además, también se han desarrollado plásticos biodegradables producidos por fermentación microbiana. También ha llamado la atención un tipo de plástico médico que puede ser biodegradable, como el ácido poliláctico. Se espera que pueda utilizarse para resolver el problema de la contaminación ambiental de los plásticos. Sin embargo, existen diferentes opiniones sobre si este tipo de plástico debería clasificarse como plástico ambientalmente degradable. La opinión de la Asociación Japonesa de Investigación de Plásticos Degradables es que no pueden clasificarse como plásticos ambientalmente degradables. Sin embargo, desde la perspectiva de que los plásticos degradables son un nuevo tipo de plástico, también deberían incluirse los plásticos biodegradables, y los plásticos degradables pueden clasificarse según sus usos en plásticos degradables ambientales (naturales) y plásticos biodegradables (ambientales). Este último se ha utilizado en medicina para suturas quirúrgicas, huesos artificiales, etc.
El desarrollo e investigación de plásticos degradables en China está básicamente sincronizado con el resto del mundo. Sin embargo, la investigación y el desarrollo de plásticos degradables en China comenzaron con las películas de acolchado agrícola. China es un gran país agrícola y el consumo de películas de acolchado ocupa el primer lugar a nivel mundial. Para resolver el problema de la acumulación de residuos de películas de acolchado en las tierras de cultivo, que perjudican el desarrollo de las raíces de las plantas y afectan el rendimiento de los cultivos, y para resolver el problema de los residuos de películas que obstaculizan el funcionamiento de la maquinaria agrícola, el desarrollo de acolchado plástico fotodegradable comenzó en la década de 1970. Alrededor de 1990, aparecieron los plásticos biodegradables rellenos de almidón en los plásticos convencionales. Al mismo tiempo, sobre la base de los plásticos fotodegradables, se desarrolló un acolchado relleno de almidón con funciones tanto fotodegradables como biodegradables. Diversos tipos de acolchado degradable se encuentran en desarrollo y aún en la etapa de demostración y promoción de aplicaciones. Con la mejora del nivel de vida de la población china, la contaminación ambiental causada por los productos de embalaje de plástico desechables se está volviendo cada vez más grave. Por este motivo, también se están desarrollando activamente productos de plástico degradables utilizados para el embalaje, principalmente envases desechables, como bolsas de basura, bolsas de la compra, fiambreras, etc.
sin codigo
1. La profundización de la investigación según diferentes usos y condiciones ambientales, la mejora de las formulaciones mediante la investigación del diseño molecular y el desarrollo oportuno y controlable de plásticos ambientalmente degradables se han convertido en temas de investigación clave en muchos países.
2. Investigar y desarrollar activamente fotosensibilizadores, oxidantes, inductores biológicos, aceleradores de degradación, estabilizadores, etc., altamente eficaces y de bajo costo para mejorar aún más la controlabilidad a tiempo, la rápida degradación después del uso y la degradación completa.
3. Acelerar el desarrollo de plásticos biodegradables o plásticos comunes con almidón, celulosa o materiales inorgánicos, mediante tecnologías de relleno, mezcla o aleación, así como plásticos totalmente biodegradables y tecnologías de recubrimiento y laminación con materiales naturales, son los puntos clave entre los puntos clave.
4. Los plásticos hidrolizables y los plásticos comestibles han atraído la atención mundial debido a sus funciones y usos especiales, convirtiéndose así en otro foco de atención para los materiales respetuosos con el medio ambiente.
5. Para acelerar el desarrollo de plásticos degradables, los países se comprometen a acelerar la investigación y establecer una definición unificada, un mecanismo de degradación, métodos de evaluación y estándares para plásticos degradables.
6. Explorar y cultivar cepas que puedan degradar los plásticos comunes, de modo que los plásticos comunes ampliamente utilizados puedan degradarse fácilmente después de su uso para cumplir con los requisitos de protección ambiental. Al mismo tiempo, concede gran importancia al cultivo de plantas biológicas que puedan producir poliéster, etc., para reducir el costo de los plásticos biodegradables, lo que favorece la promoción y aplicación.
Aplicaciones Principales
Hay dos áreas principales de uso de los plásticos degradables: una son las áreas donde originalmente se usaban plásticos comunes. En estas áreas, los productos de plástico después de su uso o consumo son difíciles de recolectar y causarán daños al medio ambiente, como el mantillo agrícola y los envases de plástico desechables; el otro es el área donde los plásticos reemplazan a otros materiales. El uso de plásticos degradables en estas áreas puede ser conveniente, como clavos para campos de golf y materiales para fijar plántulas de forestación de bosques tropicales. Las aplicaciones específicas son:
1. Agricultura, silvicultura y pesca, películas de mantillo, materiales que retienen agua, macetas para plántulas, semilleros, redes de cuerda, pesticidas y materiales fertilizantes de liberación lenta.
2. Industria del embalaje, bolsas de compras, bolsas de basura, bolsas de abono, loncheras desechables, tazones de fideos instantáneos, materiales de embalaje acolchados.
3. Equipamiento deportivo, tees de campo de golf y tees de golf.
4. Productos de higiene, productos de higiene femenina, pañales para bebés, colchones médicos, maquinillas de afeitar desechables.
5. Materiales médicos, vendajes, clips, palitos para hisopos de algodón, guantes, materiales de liberación sostenida de fármacos, así como suturas quirúrgicas y materiales de fijación de fracturas.
Estado de la investigación
Amplia gama de las aplicaciones
Los materiales poliméricos sintéticos se han utilizado ampliamente en diversos campos. Sin embargo, los residuos plásticos se han convertido en un peligro público para el medio ambiente y la sociedad. Algunos países desarrollados han formulado sucesivamente regulaciones para restringir o prohibir el uso de plásticos no degradables en determinadas ocasiones y exigir el uso de plásticos degradables. Por esta razón, los gobiernos y la industria del plástico han otorgado gran importancia a la investigación y el desarrollo de plásticos degradables al tiempo que formulan medidas efectivas para tratar y reciclar los plásticos de desecho. Con la coordinación y el apoyo del gobierno, los plásticos degradables se han convertido en un punto de investigación en la industria internacional del plástico.
Higiene ambiental
Generalmente se considera que los plásticos degradables son aquellos que pueden descomponerse en sustancias de bajo peso molecular mediante la radiación solar o los microorganismos del suelo. Además de ser degradables, también deben ser fáciles de procesar y cumplir con los requisitos de uso. El efecto nocivo de la luz solar sobre los materiales poliméricos es el efecto combinado de la luz ultravioleta y el oxígeno, por lo que se denomina degradación fotooxidativa. Tomando como ejemplo las poliolefinas, la fotooxidación a menudo provoca la escisión de la cadena o la reticulación de los polímeros, acompañada de la formación de algunos grupos funcionales que contienen oxígeno, como cetonas, ácidos carboxílicos, peróxidos y alcoholes. Su degradación proviene principalmente de residuos de catalizador en el polímero, así como de la iniciación de peróxidos y grupos carbonilo introducidos durante el procesamiento.
Reacciones bioquímicas
El craqueo de los microfotopolímeros se debe principalmente a los efectos de la biofísica, la bioquímica y el moho. Su sensibilidad a los polímeros depende de la estructura del propio polímero y del entorno circundante, como el agua, la temperatura, el valor del pH y el oxígeno. Según el mecanismo de degradación, los plásticos degradables se pueden dividir en plásticos fotodegradables, plásticos biodegradables y plásticos foto/biodegradables.
Peligros de los plásticos no degradables
Los plásticos se utilizan ampliamente en diversos campos debido a sus ventajas, como su ligereza, alta resistencia, propiedades químicas estables y bajo costo. La industria del plástico se desarrolla rápidamente, pero no existe un método adecuado para la eliminación de los plásticos usados, y los residuos plásticos causan una grave contaminación ambiental. La mayoría de los plásticos no degradables se desarrollan y producen a partir de polietileno de baja densidad ( LDPE ) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), seguidos de polietileno de alta densidad ( HDPE ), polipropileno (PP), poliestireno ( PS ) y cloruro de polivinilo (PVC). Estos plásticos generalmente se desechan como residuos sólidos, lo que genera contaminantes como la lluvia ácida en el aire, perjudicial para la salud.
¡Por tanto, es inevitable estudiar los plásticos degradables! El descarte de desechos sólidos como los plásticos contaminará el medio ambiente, el entierro profundo ocupará la tierra y la quema contaminará el aire. Éstas no son las formas fundamentales de resolver el problema. La forma fundamental de solucionar el problema es desarrollar plásticos degradables para sustituir a los plásticos no degradables.
Desarrollo de plásticos biodegradables
Los plásticos degradables son un término general para los plásticos fotodegradables y los plásticos biodegradables. Los países desarrollados comenzaron a estudiar los plásticos fotodegradables en la década de 1970 y el concepto está relativamente maduro. Los plásticos biodegradables comenzaron a mediados de los años 1980 y se han desarrollado rápidamente, y ya cuentan con productos industriales.
China inició la investigación de plásticos fotodegradables en la década de 1980, y sólo comenzó la investigación de plásticos biodegradables en los últimos años. Hay decenas de unidades involucradas en este proyecto en mi país, pero la solicitud no es grande y la promoción apenas está comenzando. Los plásticos biodegradables de China se concentran principalmente en tipos rellenos de almidón. Sus productos han alcanzado el mismo nivel que los productos extranjeros, pero aún queda cierta distancia de la producción industrial.
Las perspectivas de los plásticos biodegradables
En primer lugar, los plásticos degradables se desarrollan para proteger el medio ambiente, lo cual es de gran importancia. Su excelente rendimiento es evidente y presentan amplias perspectivas de desarrollo. La investigación, el desarrollo y la producción de masterbatches de plástico degradable desempeñan un papel fundamental en la promoción de este tipo de plásticos. Esto se debe a que la producción de plásticos degradables mediante la mezcla de masterbatches con los polímeros correspondientes no requiere modificar el proceso de moldeo de plástico original , lo que le confiere una gran aplicabilidad práctica.
Sostenibilidad
La investigación sobre plásticos degradables es perfecta para la estrategia de desarrollo sostenible de China y puede adaptarse al desarrollo de la sociedad. La dirección principal de nuestra investigación y desarrollo es utilizar materiales poliméricos para sintetizar plásticos ligeros/biodegradables mediante métodos químicos y biológicos. Podemos utilizar estos métodos de síntesis de polímeros para sintetizar los materiales que necesitamos: plásticos degradables.
Situación actual en varios países.
China
El 1 de junio de 2022, se implementaron oficialmente las dos normas nacionales recomendadas, “Rendimiento de degradabilidad y requisitos de etiquetado para plásticos y productos biodegradables” y “Pajitas para beber biodegradables”, lo que significa que la promoción y aplicación de productos de materiales biodegradables se acelerará enormemente. . Para finales de 2022, se promoverán los plásticos biodegradables en todas las ciudades a nivel de prefectura del país.
Clasificación
Plásticos fotodegradables
Se refiere a materiales cuyas cadenas poliméricas se descomponen de manera ordenada bajo la influencia de los rayos ultravioleta. La mayoría de los polímeros no absorben energía luminosa con longitudes de onda superiores a 285 nm. Sin embargo, si se añaden al polímero grupos fotosensibles o aditivos químicos con efectos fotosensibles, el proceso de reacción de fotooxidación puede acelerarse, provocando que se degrade rápidamente. Según el principio de diseño molecular y el método de fabricación de los polímeros fotodegradables, se pueden dividir en plásticos fotodegradables sintéticos y plásticos fotodegradables aditivos.
Los plásticos fotodegradables de copolímero fueron inventados por DuPont en Estados Unidos. Están hechos de copolímeros de polietileno (PE) y monóxido de carbono, denominados copolímeros E-CO, o de copolímeros de polietileno y cobre vinílico, denominados copolímeros GUILLET. El objetivo es incorporar grupos carbonilo al PE para mejorar su degradabilidad. Al modificar el contenido de carbonilo en el PE, se puede controlar el período de degradación de este plástico a entre 60 y 600 días. Posteriormente, se desarrollaron copolímeros de carbonilo como el poliestireno (PS), el polipropileno (PP), el cloruro de polivinilo y la poliamida (PA). En algunos países desarrollados de Occidente, las películas fotodegradables de PE se utilizan como películas de suelo, bolsas de alimentos y bolsas de basura, y las películas degradables de PP también se utilizan en el envasado de alimentos y la producción de cigarrillos.
Los plásticos fotodegradables aditivos se fabrican añadiendo una pequeña cantidad de fotoiniciadores y otros aditivos a los polímeros. Los fotoiniciadores o fotosensibilizadores típicos incluyen cetonas aromáticas, aminas aromáticas, acetilacetonato férrico, 2-hidroxi-4-metilacetofenona oxima de hierro, estearato de hierro, etc. Es factible agregar cantidades apropiadas de estos fotosensibilizadores a polímeros tales como PE, PP, PVC y PS. .
En los últimos años, se ha completado la investigación sobre el polietileno fotodegradable elaborado a partir de derivados de alquilferroceno de cadena larga, así como sobre la película plástica de PE fotodegradable que utiliza compuestos de hierro como fotosensibilizadores desarrollados con éxito por el Instituto de Química Aplicada de Changchun de la Academia de Ciencias de China. La película de PE fotodegradable que utiliza metales como fotosensibilizadores fue desarrollada por el Instituto de Plásticos de Dalian.
Plásticos biodegradables
Desde la perspectiva del proceso de biodegradación, los plásticos se pueden dividir en dos categorías: plásticos totalmente biodegradables y plásticos biodegradables; Desde la perspectiva de los métodos de preparación, se pueden dividir en cuatro categorías: síntesis de fermentación biológica, síntesis química y uso de polímeros naturales o minerales de animales y plantas.
Cuando los plásticos totalmente biodegradables se sintetizan mediante métodos químicos, se degradan fácilmente mediante el uso de poliésteres alifáticos, alcohol polivinílico (PVA) y polietilenglicol. Los plásticos biodegradables se investigan y desarrollan aprovechando las propiedades biodegradables de estos polímeros, entre las que destaca la investigación sobre poliésteres alifáticos. Entre los muchos poliésteres alifáticos, la policaprolactona (PCL) se utiliza ampliamente. Es un poliéster cristalino termoplástico que puede ser hidrolizado en pequeñas moléculas por la lipasa y luego asimilable por microorganismos. La UCC en Estados Unidos ha realizado producción en masa y se ha utilizado en material quirúrgico, membranas adhesivas, agentes desmoldeantes y otros productos. El PCL también se puede mezclar con PHB para preparar plásticos biodegradables. Los poliésteres alifáticos y el nailon se someten a una reacción de intercambio de aminas para sintetizar copolímeros de poliacrilamida (CPAE), que es un nuevo tipo de plástico biodegradable.
Cuando se sintetizan utilizando polímeros naturales de animales y plantas, se pueden producir valiosos plásticos biodegradables, como celulosa, almidón, quitosano, poliglucosamina, pegamento animal y algas de organismos marinos.
También es posible utilizar métodos químicos y tecnología de mezcla de polímeros naturales para sintetizar plásticos degradables, cuyas principales variedades son PHB/PCL, almidón gelatinizado/PCL y otros productos. Su característica principal es que pueden degradarse completamente y, al mismo tiempo, su resistencia al calor y al agua se pueden mejorar mediante la mezcla y se pueden reducir sus costos, lo que los convierte en plásticos degradables universales.
Los plásticos biodegradables son plásticos no completamente biodegradables. Se fabrican mezclando sustancias biodegradables con plásticos de olefina de uso general, lo que hace que el material pierda sus propiedades mecánicas y su forma. Mediante el compostaje se produce el mismo efecto que la biodegradabilidad. Debido al bajo coste de este tipo de plástico, este método se ha adoptado en muchos países.
Los plásticos biodegradables de poliéster alifático son fibras muy finas de plásticos de uso general que se dispersan uniformemente en poliéster biodegradable para hacer que el copolímero sea biodegradable. Se mezclan plásticos alifáticos de uso general como PE, PP, PS, PVC, etc. para controlar su estructura de fases y estado de dispersión para obtener plásticos biodegradables con excelentes propiedades físicas; Los plásticos biodegradables minerales naturales son similares a los plásticos de poliolefina modificados rellenos de carbonato de calcio. Para adaptarse a las necesidades medioambientales, se han desarrollado masterbatches de carbonato cálcico con alto contenido de relleno y materiales especiales para fabricar materiales de embalaje como películas, láminas y cajas. El Instituto de Investigación de Jilin ha estudiado materiales degradables a base de PE/carbonato de calcio. Este tipo de material tiene las ventajas de un bajo consumo de plástico, bajo consumo de energía y bajo costo. Sin embargo, tiene las desventajas de alta densidad, baja estanqueidad al aire, control deficiente del período de inducción de degradación y propiedades mecánicas deficientes. Por lo tanto, sólo puede utilizarse como material de embalaje desechable y su degradabilidad necesita más estudios.
La dirección de desarrollo de los plásticos biodegradables es:
- Utilizar materiales poliméricos como celulosa, almidón, quitina, etc. para producir plásticos biodegradables, y seguir desarrollando y mejorando las funciones y tecnologías de los polímeros naturales.
- Utilizar diseño de polímeros y tecnología de síntesis fina para sintetizar plásticos biodegradables. Al analizar el mecanismo de biodegradación de los polímeros sintéticos con biodegradabilidad se producen plásticos biodegradables; al mismo tiempo, se llevan a cabo investigaciones y desarrollo sobre la copolimerización segmentada de dichos polímeros con polímeros generales, polímeros naturales, polímeros microbianos, etc.
- Mejorar la biodegradabilidad de los plásticos biodegradables, reducir sus costes y ampliar sus aplicaciones.
- Investigación sobre el control de la tasa de degradación. En resumen, con las necesidades de la sociedad, los plásticos biodegradables recibirán cada vez más atención y se convertirán en un importante tema de investigación en el futuro.
Los plásticos degradables PHA tienen el mejor rendimiento entre los plásticos biodegradables. Sin embargo, debido a su alto costo y complejo proceso de producción, aún se encuentran en la etapa inicial de comercialización. En 2010, la capacidad de producción mundial de PHA era inferior a 80,000 toneladas, y Metabolix en los Estados Unidos tenía una capacidad de producción de aproximadamente 50,000 toneladas, lo que representa más del 60% del mercado. Las empresas chinas también están relativamente avanzadas en el proceso de producción y en la investigación y desarrollo de PHA. Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. tiene una capacidad de producción de PHA de 10,000 toneladas, Ningbo Tianan tiene una capacidad de producción de 2,000 toneladas y Shenzhen Yikeman Biotechnology Co., Ltd. tiene una capacidad de producción de 5,000 toneladas. Kaneka en Japón y PHBIndustrial en Brasil también son representantes típicos de la industria de PHA. Todas estas empresas son promotoras de la industria de PHA. Aunque la aplicación de PHA es relativamente limitada en la actualidad, lo que da como resultado que las ventas anuales reales de Metabolix no excedan las 100 toneladas, pero con la expansión gradual de las aplicaciones posteriores en el futuro, especialmente en los envases de película, películas agrícolas, vajillas comestibles, no- Tejidos y otras industrias, el potencial de mercado de PHA es enorme.
Plásticos ligeros, oxidables/biodegradables.
Combina fotodegradación, degradación oxidativa y biodegradación para lograr una degradación completa. Es una de las principales áreas de investigación y desarrollo de plásticos degradables del mundo. Este tipo de plástico ha logrado buenos resultados en Estados Unidos, pero sigue siendo uno de los temas de investigación más difíciles en China.
Plásticos degradables de resina termoplástica de almidón.
Las moléculas de almidón se transforman y desordenan para formar una resina de almidón termoplástica, y luego se agrega una cantidad muy pequeña de plastificantes y otros aditivos para formar el llamado plástico de almidón completo. El contenido de almidón es superior al 90%, y la pequeña cantidad de otras sustancias añadidas no es tóxica y se puede degradar completamente, por lo que el almidón completo es un plástico verdaderamente totalmente degradable. Casi todos los métodos de procesamiento de plásticos se pueden aplicar al procesamiento de plásticos de almidón completo. El plástico de almidón completo se considera el plástico totalmente biodegradable más prometedor en muchos países. Sumitomo Corporation de Japón, Wanler Lambert Company de Estados Unidos y Ferruzzi Company de Italia han afirmado haber desarrollado con éxito plásticos de almidón completo con una fracción de masa de almidón del 90% al 100%. El producto se puede biodegradar completamente en 1 año sin dejar rastros ni contaminación. Se puede utilizar para fabricar diversos contenedores, películas y bolsas de basura. El Instituto de Investigación Battelle en Alemania ha desarrollado un plástico degradable utilizando almidón de guisante verde modificado con un alto contenido lineal. Se puede procesar y moldear mediante métodos tradicionales. Como sustituto del PVC, puede degradarse completamente en un ambiente natural húmedo.
Plásticos biodegradables a base de CO2
Inoue Shohei et al. de Japón descubrieron que el dióxido de carbono puede unirse y abrirse el anillo con epóxido para formar policarbonato alifático (APC), que es el copolímero de dióxido de carbono más prometedor hasta la fecha. Takanashi et al. utilizaron un terpolímero de dióxido de carbono, óxido de propileno y epóxido que contiene enlaces éster como agente de liberación sostenida de fármacos. Masahiro et al. prepararon microesferas de PPC como portador del sistema de liberación sostenida de fármacos mediante la evaporación de disolventes y estudiaron los factores que afectan la velocidad de liberación del fármaco del sistema, como el peso molecular del PPC y el contenido de fármaco. Los resultados mostraron que la velocidad de liberación del fármaco aumentaba con la disminución del diámetro de las microesferas o el aumento de la concentración de fármacos cargados, pero la velocidad de liberación del fármaco y la biodegradabilidad no estaban relacionadas con el peso molecular del copolímero. La morfología de las microesferas antes y después de la liberación del fármaco se observó mediante SEM, confirmando que las microesferas de PPC permitieron una liberación uniforme y prolongada de los fármacos. Expertos estadounidenses adoptaron una nueva tecnología, utilizando un catalizador especial de zinc, para mezclar y copolimerizar dióxido de carbono y óxido de etileno (o óxido de propileno) en una proporción determinada, con el fin de producir un material de embalaje plástico con propiedades innovadoras. El proyecto de plástico totalmente biodegradable a base de dióxido de carbono, implementado conjuntamente por China Jilin Oil Group Corporation y el Instituto de Química Aplicada de Changchun de la Academia China de Ciencias, se ha incluido en el Programa Nacional de Investigación Científica 863. Se trata de un nuevo proyecto de investigación y desarrollo de materiales ecológicos de alta tecnología con amplias perspectivas de desarrollo.
Análisis de ventajas
Practicidad : Posee un rendimiento de aplicación y propiedades sanitarias equivalentes o similares a las de los plásticos comunes del mismo tipo.
Degradabilidad : Una vez cumplida su función, puede degradarse rápidamente en condiciones ambientales naturales y convertirse en fragmentos o restos que el medio ambiente puede aprovechar fácilmente y que, finalmente, vuelven a la naturaleza.
Seguridad : Las sustancias producidas durante el proceso de degradación y las que permanecen después de la degradación son inocuas o no representan ningún riesgo potencial para el medio ambiente.
Económico : El precio es igual o ligeramente superior al de plásticos comunes similares.
Criterios de evaluación
Los estándares de prueba publicados por ASTM en Estados Unidos son los siguientes: Estándares de prueba de evaluación para plásticos biodegradables, ASTMD5209-92, ASTMD5210-92, ASTMD5247-92, ASTM D5271-92, ASTM D5338-92. Estándares de prueba de evaluación para plásticos fotodegradables, ASTM D5071-91, ASTM D5208-91, ASTM D3826-92. Normas de pruebas de evaluación para la seguridad ambiental, ASTMD5152-91. Los estándares de prueba relevantes publicados por China son los siguientes: GB 18006.1-1999 "Condiciones técnicas generales para vajillas desechables degradables", GB/T 18006.2-1999 "Método de prueba para el rendimiento de degradación de vajillas desechables degradables", HJBZ 12-2000 "Requisitos técnicos para productos de etiquetado ambiental para productos de embalaje”, HBC 1-2001 “Requisitos técnicos para productos de etiquetado ambiental para vajillas desechables”, QB/T 2461-1999 “Película de polietileno degradable para embalaje”. En el futuro, seguiremos haciendo referencia a los estándares de prueba relevantes de los países desarrollados y China, y combinaremos la promoción del mercado de varios tipos de productos plásticos degradables para realizar una investigación en profundidad sobre la definición y los métodos de evaluación de los plásticos degradables, y mejoraremos continuamente. y perfeccionar los estándares de prueba relevantes. Ésta es la clave para la promoción de productos plásticos degradables. La base y premisa de la industrialización.
