В миналото перфлуорираното вещество PFAS, покрито върху вътрешната повърхност на някои опаковки за храни, има известна канцерогенност, така че много производители на хартиени опаковки за бързо хранене са преминали към покриване на повърхността на хартията със слой от пластмаса от смола като PE, PP , EVA, зарин и др. Филмът може да постигне целта на водоустойчивост и маслоустойчивост и да избегне вредата от перфлуорираното вещество PFAS за човешкото здраве. Въпреки това, в естествената среда, подобно на PFAS, молекулярната структура на тези пластмасови филми е относително стабилна и не може да се разгради, като по този начин образува бяло пластмасово замърсяване.Вентилатор за хартиени чаши с #PE покритие

Поради това китайските компании са разработили и произвели технология за фотокислородно биоразграждане за полимерни материали (като пластмаси, каучук и химически влакна), която може да постигне биоразграждане на сметищата и разграждане на компоста.

Фотокислородна биоразградима мастербач е най-близката технология за биоразграждане до бързото разграждане в естествената среда. Добавянето на 1% може да постигне бързо разграждане без промяна на материала, производственото оборудване, производствения процес и цялостното представяне на материала.

Въпреки това цената на традиционната полимлечна киселина PLA, PBAT, PBS, PHA и други напълно биоразградими технологии се увеличава с поне 100% до 200%, а цялостната производителност не може да достигне производителността на традиционните пластмаси, така че материалите, производственото оборудване и производствените процеси трябва да се промени.

Технологията за фотокислородно биоразграждане на пластмасови филми като PE и зарин може да се използва в производството на хартиени опаковки за бързо хранене с покритие на китайския пазар.Ролка хартия с #PE покритие

Технически принцип на технологията за фотокислородно биоразграждане

Технологията за фотоокислително биоразграждане на пластмасовото фолио на китайската компания е вид иновативна технология, която напълно се биоразгражда въз основа на пластмасовия филм, изхвърлен в естествената среда. Технологията е проектирана да запази своя полезен живот като стока и своите механични, механични, бариерни, прозрачни и други търговски свойства през целия си жизнен цикъл и позволява на пластмасовите филми да се биоразграждат при естествени условия, след като бъдат изхвърлени.

Технологията е да се добави фотокислородно биоразградима мастербач към пластмасовото фолио, за да го накара да действа като фотокислородно биоразградимо пластмасово олефиново фолио. Подобрете скоростта, с която кислородните атоми се вкарват в полимерните вериги на пластмасовите полимери. Пластмасовите полимери се разграждат на малки молекулярни вещества в аеробна среда и след това се разлагат от микроорганизми, които се срещат повсеместно в естествената среда.Долна ролка от хартия с #PE покритие

Процесът на разграждане на пластмасови филми с помощта на технология за фотокислородно биоразграждане може да бъде разделен на два етапа.
Първият етап: Пластмасовият филм, добавен към фотокислородната биоразградима мастербач, реагира с кислорода във въздуха, карайки добавката да атакува въглеродната верига на полимера, а въглеродният скелет се окислява, за да образува молекулни фрагменти с относителна молекулна маса от по-малко от 10 000 или по-малко (Учени в Европа и Япония смятат, че олигомери с относителна молекулна маса по-малка от 400 000 могат да бъдат погълнати от микроорганизми).

В този етап разграждането е абиотичен процес, който насърчава вмъкването на кислородни атоми във въглеродния скелет, където полимерът се разпада, за да образува различни функционални групи (като карбоксилни киселини, естери, алдехиди и алкохоли).

Високомолекулният полимер се променя от хидрофобна макромолекулна верига до хидрофилна малка молекулярна верига, което прави фрагментите на молекулярната верига по-лесни за ерозиране и усвояване от бактерии.# Вентилатор за хартиена чаша от суровина

Вторият етап: повсеместните микроорганизми (бактерии, гъбички и водорасли) в природата разлагат пластмасовия филм като източник на хранителни вещества и накрая го разграждат до въглероден диоксид, вода и биомаса. Разграждането на този етап се нарича процес на биоразграждане.

Тестване и стандарти

Независимо дали на открито или в лаборатория, степента на разграждане на тази технология може да достигне повече от 60%. В националните стандарти на моята страна GB/T 20197-2006 и GB/T 19277.1-2011 най-високите изисквания за изпитване за степен на биоразграждане са 60%.

В лабораторно състояние, за филми с дебелина под 15 μm, те могат да влязат в етап на биоразграждане след симулиране на 3 месеца естествено стареене. Симулираното стареене може да избере UV стареене или стареене с ксенонови лампи.

Навлизайки в етапа на биоразграждане, най-модерният стандарт за разграждане на полиолефин в света (PAS 9017: 2020) изисква скорост на разграждане от повече от 90% в рамките на 730 дни, което е много по-високо от националния стандарт в моята страна.

Техническото ниво на технологията за фотоокислително биоразграждане на пластмасово фолио далеч надхвърля националния стандарт, който е в съответствие с най-модерния стандарт за разграждане на полиолефин в света (PAS 9017: 2020).

След смесване на фотокислородната биоразградима мастербач в пластмасови смоли като PE и зарин, произведените продукти имат биоразградими свойства и тяхната 180-дневна степен на биоразграждане може да достигне 60%, отговаряйки на националния стандарт GB/T 38082-2019 изисквана скорост на биоразграждане. Може да бъде напълно биоразграден при условия на изхвърляне на открито, депо или аеробно компостиране.# Лист хартия с PE покритие

Технологията за фотокислородно биоразграждане може да премине тестовете на следните китайски национални стандарти: GB/T 20197-2006, GB/T 19277.1-2011, GB/T 38082-2019. В съответствие с текущата двойна въглеродна политика и философия.

Избор на технологични пътища за биоразграждане за различни покрития

EVA покритието и PP покритието са по-подходящи за технологията за биоразграждане (анаеробна + морска) на китайската компания, разбира се, може да се използва и технологията за фото-кислородно биоразграждане на китайската компания.

Зариновата смола, LLDPE, LDPE и други покрития са по-подходящи за технологията за фото-кислородно биоразграждане на китайски компании. Разбира се, също така е възможно да се намали температурата на стопилката до под 310 °C, за да се улесни приемането на (анаеробна + морска) технология за биоразграждане.#Nanning Dihui Paper Products Co., Ltd.