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PLA聚乳酸可降解材料降解的原理是什么

发布时间:2023-03-22来源:奇闻馆编辑:奇闻馆阅读: 当前位置:首页 > 科学探索 > 手机阅读

聚乳酸(baiPLA)是使用可再生的植du物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。

PLA聚乳酸可降解材料降解的原理是什么

聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环。

聚乳酸(PLA)的生命周期基于闭环系统。PLA不仅要减少负面的环境影响,还希望实际上创造积极的影响。怎么样通过尽可能多地重复使用和回收产品,然后在产品报废时,使用各种重新集成选项将它们转换回给新产品生命周期的原料。

PLA的报废选择包括回用,回收,可再生能源回收(焚化),堆肥/生物降解,厌氧消化和原料回收。通过以这种方式闭合循环,消费者,品牌所有者和制造商可以更有效地利用资源-确保有价值的物料流的返回并减少浪费。

首先,降解是微观层面的事情,并且时间漫长,这也是基于材料能够在通常环境下,满足我们使用的原因。我们身上穿的衣服,我们用的塑料制品,也在微观层面发生着降解,只是有些材料降解的速度非常的慢,甚至需要几百年。所以降解是无法通过我们肉眼观察到的,我们只需要明白这其中的道理,以及知道它在不停地进行着。

从初始的化学中,已经知道氧化还原反应是几种物质化学反应中比较常见的。自然界的生物,包括植物、动物和微生物,新陈代谢和生命的繁衍以及生老病死,无不伴随着氧化反应。

我们应明白,有机物质在生物体细胞内氧化分解产生二氧化碳、水,并释放出大量能量的过程,生物氧化和有机物质体外的燃烧在化学本质上是相同的,遵循氧化还原反应的一般规律,所耗的氧量、最终产物和释放的能量均相同,只是速度不同而己。

氧化反应是降解主要方式之一,不同聚合物分子结构的不同而有差异。氧的存在还能加剧光、热、辐射和机械力对聚合物的破坏作用,使其发生更为复杂的降解反应。聚乳酸分子中存在着对水和热都比较感敏的酯健,在高温有氧及潮湿环境下,酯键断开发生不同程度的降解。

那么乳酸的聚合是通过丙交酯开环,通过酯键把各个乳酸分子相连起来。在降解的时候,发生氧化反应,酯链断裂,聚合物长分子链分裂成较短部分,变成了乳酸分子。

乳酸分子的羧基部分,被氧化分解成二氧化碳(CO2)和水(H20)。那么同步发生的还有其他官能团的氧化,乳酸分子中的羟基也氧化转化为醛基、羧基,再继续氧化分解成二氧化碳和水,降解不停地进行。

标签:  降解  氧化  乳酸  反应  分子

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