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“Reverte”的降解技术原理

发布时间:2015-4-24 11:12:57 浏览:

首先我们必须认识到:塑料本身是能够被自然降解的,只是因为这个自然降解的过程可能需要数百年之久——这是人类生存环境所绝不允许的——因此我们须设法使其在完成使用寿命后,在自然界中短期内就被生物消化掉。而之所以其在自然环境中被生物降解得如此之慢,是因为这些人造聚合物的巨大分子结构(一般约250,000摩尔质量),抑制了自然界中的微生物将其当成碳源进行快速生物消化的能力。

  因此,要想使人造聚合物中的高分子达到适合微生物快速分解的水平,首先必须设法使它们的分子量减少至自然界中类似物的分子量水平(约5,000到10,000摩尔质量)。而对于这个关键的目标,我们是可以通过被称“Norrish”的化学反应----即跟某些金属离子(所谓的“预氧化剂”,现在市面上许多产品都是用金属盐作为预降解离子的原料)的接触反应来实现的。这些游离基的过氧化反应可以总结如下:

  这个过程通过游离基种和金属离子的再生不断重复。随着分子量的降低,聚合物开始变脆并且易碎。当分子量降至10,000摩尔质量以下后,就很容易被自然界的微生物比如细菌和真菌侵蚀了。而此时如果能够提供一种适合微生物滋长的物质成分(如天然植物纤维素),则降解的第二步,即微生物的“吞噬--消化--转化”过程就开始了,直到最后完全转化成二氧化碳、水和生物量。

   我们可以较为通俗的理解其降解过程:金属离子首先会通过利用自身在自然环境下吸聚起来的热能的催化,来促使塑料中含有的酯基、醚基、酰胺基等生物降解大分子链,被氧化裂断为能被微生物吞噬并转化的小分子链,以促成最初的降解。然后,再通过自然界中各种微生物菌类不断地消化,最后,这些微生物不断繁衍生长的过程,就是不断把大大小小的膜当作其营养物质来啃噬、消化,直至最终转化为二氧化碳、水和生物量的过程。

  正是基于这个原理,“Reverte”含氧生物完全降解塑料添加剂特含有以下两种促使降解的关键物质:
  一种是降解初始控制系统——由某些无毒性的金属离子构成,不仅可以使塑料制品在丢弃之后被氧化破裂,同时可以使其在被丢弃之前,降解反应不会明显地发生。因此与其他含氧生物降解(氧化生物降解)添加剂产品相比,Reverte 增强了使用者的信心,不用担心产品会提前降解或破裂的问题。

  另一种是生物降解阶段所需的生物降解促进物质——以天然植物纤维素为主要成分的复合物,有助于微生物的滋长,从而加速塑料在氧化破裂后最终被生物分解;通过两者的共同作用形成降解的内部核心动力。