In den letzten Jahren hat Chinas Industrie für biologisch abbaubare Materialien mit den steigenden Anforderungen an eine Verbesserung der Umwelt und der kontinuierlichen Stärkung der nationalen Kontrolle der Kunststoffverschmutzung eine große Chance für die Entwicklung eröffnet.
Neue biologisch abbaubare Materialien, allen voran biologisch abbaubare Kunststoffe, die als wirksamste Lösung für die „weiße Verschmutzung“ von Einwegkunststoffen gelten, geraten immer mehr ins Blickfeld der Menschen.
Als nächstes möchte ich einige häufig verwendete biologisch abbaubare Materialien vorstellen.
PLA
Polymilchsäure (Polymilchsäure PLA) ist das am häufigsten verwendete abbaubare Material, auch Polylactid genannt, das in der Natur nicht vorkommt und im Allgemeinen mit Milchsäure als Hauptrohstoff polymerisiert wird.
Das allgemeine Prinzip besteht darin, dass Stärkerohstoffe zu Glukose verzuckert werden und anschließend Glukose und bestimmte Bakterien fermentiert werden, um hochreine Milchsäure zu erzeugen, und anschließend durch chemische Synthese Polymilchsäure mit einem bestimmten Molekulargewicht synthetisiert wird.
PBAT.
PBAT gehört zu den thermoplastischen, biologisch abbaubaren Kunststoffen. Es ist ein Copolymer aus Butylenadipat und Butylenterephthalat. Es weist die Eigenschaften von PBA und PBT auf. Es verfügt nicht nur über eine gute Duktilität und Bruchdehnung, sondern auch über eine gute Hitzebeständigkeit und Schlagzähigkeit. Darüber hinaus weist es eine hervorragende biologische Abbaubarkeit auf.
Darunter sind Rohstoffe wie Butandiol, Oxalsäure und PTA leicht verfügbar und können in vielen Formen wie Spritzguss, Extrusionsformen, Blasformen usw. weit verbreitet verarbeitet werden.
Derzeit werden die in großem Umfang auf dem Markt verwendeten biologisch abbaubaren Kunststoffprodukte modifiziert oder zusammengesetzt, wobei PBAT hauptsächlich mit PLA verwendet wird. Beispielsweise besteht die in großem Umfang verwendete biologisch abbaubare Plastiktüte aus dem Verbundmaterial aus PLA und PBAT.
Vergleich nachgelagerter Anwendungen zwischen PBAT und PLA
PBS.
PBS wird Polybutylensuccinat genannt. In den 1990er Jahren verwendete die japanische Showa Polymer Company erstmals Isocyanat als Kettenverlängerer und reagierte mit niedermolekularem Polyester, der durch Polykondensation von Dicarbonsäureglykol synthetisiert wurde, um hochmolekulare Polymere herzustellen. PBS-Polyester erregte als neue Art biologisch abbaubarer Kunststoffe große Aufmerksamkeit. Im Vergleich zu anderen herkömmlichen biologisch abbaubaren Polyestern bietet PBS die Vorteile niedriger Produktionskosten, relativ hohem Schmelzpunkt, guter Wärmebeständigkeit und mechanischer Eigenschaften. Seine Rohstoffquelle kann nicht nur aus Erdölressourcen, sondern auch aus der Fermentation biologischer Ressourcen gewonnen werden. Angesichts der zunehmenden Erschöpfung von Erdöl und anderen nicht erneuerbaren Ressourcen kommt dieser Eigenschaft weitreichende Bedeutung zu.
Zusammenfassung, Vergleich der Materialeigenschaften zwischen PBS, PLS, PBAT und PHA
Derzeit sind die Materialeigenschaften der üblicherweise verwendeten biologisch abbaubaren Kunststoffe unterschiedlich. PLA hat eine gute Transparenz, einen guten Glanz, einen hohen Schmelzpunkt und eine hohe Festigkeit, aber eine geringe Zugfestigkeit und Kristallinität. PBAT hat die Eigenschaften von PBA und PBT und weist eine gute Duktilität und Bruchdehnung auf. Aber seine Wasserdampfbarriere und Sauerstoffbarriere sind schlecht. PBS verfügt über eine gute Wasserbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und umfassende Eigenschaften, ein breites Verarbeitungstemperaturfenster und die beste Verarbeitungsleistung bei universell abbaubaren Kunststoffen. Die Heißverformungstemperatur von PBS liegt nahe bei 100 °C und kann nach der Modifikation höher als 100 °C sein. Allerdings weist PBS auch einige Nachteile auf, wie z. B. eine geringe Schmelzfestigkeit und eine langsame Kristallisationsgeschwindigkeit. Im Hinblick auf die biologische Abbaubarkeit sind die Abbaubedingungen für PLA strenger, PBS und PBAT lassen sich leichter abbauen. Es ist zu beachten, dass der biologische Abbau von PLA, PBS und PBAT unter keinen Umständen erfolgen kann und normalerweise durch Enzyme und Mikroorganismen in der Umgebung von Kompost, Boden, Wasser und Belebtschlamm abgebaut wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Leistung eines einzelnen abbaubaren Kunststoffrohstoffs ihre eigenen Mängel aufweist, aber nach Copolymerisation, Mischung, Hilfsstoffen und anderen Modifikationen grundsätzlich die Anwendung von Einwegkunststoffen wie PE, PP in Verpackungen, Textilien und Einweggeschirr abdecken kann und so weiter.
Sendezeit: 20.12.22