การใช้แป้งและแคลเซียมคาร์บอเนตในพลาสติกที่ย่อยสลายได้

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พลาสติกบรรจุภัณฑ์ของจีนอยู่ที่ประมาณ 4 ล้านตัน ซึ่งบรรจุภัณฑ์พลาสติกแบบใช้แล้วทิ้งซึ่งยากต่อการรีไซเคิลคิดเป็นประมาณ 30% และขยะบรรจุภัณฑ์พลาสติกประจำปีอยู่ที่ประมาณ 1.2 ล้านตัน ฟิล์มพลาสติกมีมากกว่า 400,000 ตัน เนื่องจากมีความบาง ( 8μm หรือน้อยกว่า) หลังการใช้งาน ฟิล์มพลาสติกจะแตกออกจากพื้นที่เพาะปลูกและผสมกับทรายจำนวนมาก ซึ่งยากต่อการรีไซเคิล ของใช้ประจำวันแบบใช้แล้วทิ้งซึ่งรีไซเคิลได้ยากและเวชภัณฑ์ที่ไม่เหมาะสำหรับการรีไซเคิลมีประมาณ 400,000 ตัน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้รับความนิยมมากที่สุด ตามแหล่งที่มาของวัตถุดิบ พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสามารถแบ่งออกเป็นพลาสติกจากปิโตรเลียมและพลาสติกชีวภาพ พลาสติกที่ย่อยสลายได้โดยใช้ปิโตรเลียมส่วนใหญ่ประกอบด้วย: โพลิบิวทิลีน ซัคซิเนต (PBS), โพลิอะดิเพท/บิวทิลีน เทเรฟทาเลต (PBAT), กรดโพลิไกลโคลิก (PGA), โพลีคาโพรแลกโตน (PCL) เป็นต้น ; พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพส่วนใหญ่ประกอบด้วย: กรดโพลิแลกติก (PLA), แป้ง, เซลลูโลส ฯลฯ

เมื่อคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ความสามารถในการย่อยสลายของวัสดุและต้นทุน พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในท้องตลาดมักเลือกแป้ง เซลลูโลส ฯลฯ เป็นสารตัวเติม ส่วนผสมของแป้งและวัสดุพอลิเมอร์สามารถทำเป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ โดยทั่วไป แป้งหรืออนุพันธ์ของแป้งจะถูกเติมเป็นสารเติมแต่งให้กับโพลีเมอร์สังเคราะห์เพื่อปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของโพลีเมอร์สังเคราะห์ เมื่อวัสดุถูกย่อยสลาย โพลีเมอร์ที่มีรูพรุนที่เหลืออยู่เนื่องจากการย่อยสลายของแป้งมีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาการย่อยสลายเพิ่มเติม เช่น การออกซิเดชัน อย่างไรก็ตาม แป้ง เซลลูโลส และเรซินมีความเข้ากันได้ไม่ดี ทนต่ออุณหภูมิไม่เพียงพอ และมีราคาสูง จึงไม่เหมาะสำหรับการเติมขนาดใหญ่

ผงแร่ที่ไม่ใช่โลหะ เช่น แป้งทัลคัมและแคลเซียมคาร์บอเนต ราคาต่ำ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม วัตถุดิบเพียงพอ ความวิจิตรสูง ความขาวดี จับคู่สีได้ง่าย สามารถปรับปรุงความเสถียรของมิติ ทนต่ออุณหภูมิ ความแข็งแกร่งของผลิตภัณฑ์พลาสติก และปรับปรุงพลาสติก ประสิทธิภาพการประมวลผล ฯลฯ

แป้งฝุ่น

การเติมแป้งฝุ่นลงในพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสามารถเพิ่มความแข็งแกร่ง อุณหภูมิการบิดเบือนความร้อน ความเสถียรของมิติ ความแข็งของพื้นผิว ฯลฯ ในเวลาเดียวกัน แป้งอัลตราไฟน์อัลตราไฟน์ยังสามารถใช้เป็นสารก่อนิวเคลียสอนินทรีย์สำหรับกรดโพลิแลกติก (PLA) การเติมผงแป้งโรยตัวละเอียดพิเศษในปริมาณที่เหมาะสมสามารถเพิ่มอัตราการตกผลึกและอัตราการตกผลึกของกรดโพลิแลกติก และปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของมันอย่างมาก .

แป้งมีสามหน้าที่ในการดัดแปลงกรดโพลิแลกติก:

1. ลดต้นทุน: วิธีการเตรียมวัสดุผสมกรดโพลิแลกติกที่เติมด้วยแป้งโรยตัวเป็นเทคโนโลยีและวิธีการเตรียมวัสดุผสมกรดโพลิแลกติกที่ทนความร้อนด้วยรูปลักษณ์ที่สวยงาม ความแข็งแกร่งที่ดี วงจรการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์สั้น น้ำหนักเบา และราคาต่ำ

2. ปรับปรุงความแข็งแรง: ผงแป้งธรรมชาติละลายผสม และวัสดุคอมโพสิตเป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์ มีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม และความต้านทานแรงดึงสามารถเข้าถึง 50 ~ 70MPa

3. ปรับปรุงความต้านทานความร้อน: กรดโพลิแลกติกมีความต้านทานความร้อนได้ดีกว่าเนื่องจากการตกผลึกของตัวเองและการส่งเสริมการตกผลึกของแป้งโรยตัวที่เป็นนิวเคลียส

แคลเซียมคาร์บอเนต

แคลเซียมคาร์บอเนตเต็มไปด้วยพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งสามารถเร่งการย่อยสลายของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ในเวลาเดียวกัน จุลินทรีย์ที่มีสารอาหารอนินทรีย์บางชนิดสามารถใช้แคลเซียมคาร์บอเนตโดยตรงเป็นแหล่งคาร์บอนได้ กรดอินทรีย์และแบคทีเรียไนตริไฟดิ้งและซัลไฟด์ที่ผลิตโดยจุลินทรีย์ในดิน ทั้งกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกที่ผลิตโดยแบคทีเรียสามารถปรับปรุงความสามารถในการละลายของแคลเซียมคาร์บอเนตได้ดียิ่งขึ้น

บทบาทของแคลเซียมคาร์บอเนตในพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ:

1. ส่งเสริมการย่อยสลาย: อนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนตช่วยเพิ่มระยะห่างระหว่างโมเลกุลเรซิน ลดแรงของสายโซ่โพลีเมอร์ ขัดขวางการเชื่อมโยงข้ามใหม่ของอนุมูลอิสระระดับโมเลกุล ส่งเสริมการแตกตัวของลูกโซ่อนุมูลอิสระที่เกิดจากการย่อยสลายด้วยแสง และเร่งการย่อยสลายทางชีวภาพของพลาสติก

2. ย่อยสลายง่าย: เมื่อถูกฝังในสภาพแวดล้อมที่ชื้น แคลเซียมคาร์บอเนตสามารถละลายในสารเคมี และจุลินทรีย์ธาตุอาหารอนินทรีย์บางชนิดใช้เป็นแหล่งคาร์บอนโดยตรง

3. ลดความหนืดและปรับปรุงความลื่นไหล: แคลเซียมคาร์บอเนตหลังการชุบผิวจะเพิ่มความหนืดของพลาสติกที่เสื่อมสภาพ ปรับปรุงความลื่นไหลของวัสดุ และลดการใช้พลังงาน

ผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ไม่ย่อยสลายแบบใช้แล้วทิ้งแบบดั้งเดิมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดส่งอาหาร อีคอมเมิร์ซ และอุตสาหกรรมอื่นๆ แต่การแปรรูปที่ตามมานั้นซับซ้อนกว่า ซึ่งทำให้การพัฒนาจำกัด ดังนั้นจึงมีความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับการพัฒนาและนวัตกรรมของเทคโนโลยีการผลิตและแปรรูปพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ในการวิจัยในอนาคต ตามความต้องการของตลาดที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เราจะทำการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับการใช้ผงอนินทรีย์อนินทรีย์ที่เหมาะสม เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ และมีส่วนสนับสนุนให้เกิดสีเขียวและ การพัฒนาอย่างยั่งยืนของสภาพแวดล้อมที่เป็นมิตร