EN
Zašto je polivinil alkohol vodeći materijal za biodegradirajuće filmove
U skladu s člankom 3. stavkom 1.
Polivinil alkohol ili PVA pokazuje vrlo dobru biološku razgradljivost kada se testira prema OECD 301 standardima. To su u osnovi laboratorijski testovi koji oponašaju ono što se prirodno događa u tlu s prisutnim mikrobima. Kada se prođu standardni testovi, PVA filmovi se zapravo razgrađuju u minerale za oko 60% nakon samo 28 dana, što ispunjava i čak nadmašuje minimalne zahtjeve utvrđene ISO 14851 i EN 13432 za nešto što se može smatrati lako biološki razgradljivim. Vidjeli smo da to radi i izvan laboratorija. U gradskim postrojenjima za čišćenje otpadnih voda navodi se da se PVA razgrađuje oko pet i pol puta brže od običnih biljnih materijala zbog strukture ugljikovih lanaca i kako bakterije poput Pseudomonas i Sphingobium doslovno mogu proždriti kroz nju. Prema ljudima iz Sustainable Packaging Coalition, tvrtke koje prelaze na certificirane PVA ambalaže smanjuju ukupni plastični otpad za otprilike 42% u usporedbi s onima koje još uvijek koriste tradicionalne poliolefinske plastike.
Kako molekularna masa i stepen hidrolize precizno uravnotežavaju biološku razgradljivost polivinil-alkohola
Profil biološke razgradnje PVA vrlo je osjetljiv na dva ključna strukturna parametra: molekularnu težinu (MW) i stupanj hidrolize (DH). U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji bioglasičnih tvari za proizvodnju bioglasičnih tvari za proizvodnju bioglasičnih tvari za proizvodnju bioglasičnih tvari za proizvodnju bioglasičnih tvari za proizvodnju bioglasičnih
- Niska molekularna masa (10.00030.000 Da) : Omogućuje potpunu degradaciju u morskom okruženju u roku od 15 dana
- Visoka hidroliza (> 98%) : usporava početnu rastvaranje, ali poboljšava konačnu biološku razgradljivostdo 89% mineralizacije u usporedbi s 72% za djelomično hidrolizirane vrste
- Optimalna funkcionalna ravnoteža : Filmovi formulirani s 8789% hidroliza i srednjim MW (~ 50.000 Da) zadržavaju mehanički integritet do 30 dana prije nego što prođu brzu, gotovo potpunu biološku razgradnju
Ova prilagodljivost čini PVA jedinstvenim za različite primjeneod jednokratnih čistača za jednokratnu upotrebu koje zahtijevaju rastvaranje u manje od minute do poljoprivrednih filmova za mulč koji su dizajnirani za kontroliranu degradaciju tijekom nekoliko mjeseci.
Optimizacija formulacije polivinil-alkoholnog filma za kontrolu performansi i rastvaranja
U slučaju da se ne primjenjuje, primjenjuje se i druga metoda za mjerenje.
Kad miješamo PVA s prirodnim tvarima poput škroba i plastifikatora poput glicerola, omogućuje nam da precizno podešavamo koliko je materijal osjetljiv na vodu, koliko je fleksibilan i kakve barijere stvara protiv različitih tvari, a sve to održava bio-razgradljivim. Dodavanje oko 10 do 20 posto škrob zapravo čini materijal manje rastvorljiv u vodi, što znači da je potrebno oko 40 do 60 posto duže da se rastvori kada se potopi. To radi zato što škrob stvara i jače barijere protiv kisika, poboljšavajući ovu svojstvo za otprilike 25 posto zahvaljujući vodikovim vezama koje se formiraju između molekula škrobova i lanca PVA. To je jako važno za stvari poput ambalaže hrane gdje moramo spriječiti masnoće od odlaska rancid. S druge strane, dodavanje između 5 i 15 posto glicerola čini filmove mnogo fleksibilnijim i lakšim za korištenje tijekom proizvodnje. Istraživanja pokazuju da samo 10 posto glicerina može povećati čvrstoću na vučenje za oko 30 posto bez da se uobičajeno testira vrijeme biološke razgradnje.
U skladu s člankom 3. stavkom 2.
Izbor prave razine PVA-e vrlo je važan za to da se uspostavi ravnoteža između mehaničke čvrstoće i razgradnje PVA-a. Verzije visoke molekularne težine (oko 130k do 186k g/mol) izdvajaju se svojom sposobnošću otpornosti na proboj, ponekad dostižući čak 18 MPa prije nego što ne uspiju. Ali ovim materijalima treba više vremena da se rastvore kada se izlože vodi. S druge strane, one djelomično hidrolizirane vrste s stopom hidrolize od oko 87-89% razgrađuju se tri puta brže od potpuno hidroliziranih iznad 98% DH. To im pomaže da bolje reagiraju na promjene u svom okruženju. Kad proizvođači modifikuju PVA folije pomoću ukrštanja pomoću organskih kiselina kao što je oksalna kiselina, dobivaju još bolje rezultate. Pri koncentraciji od oko 10%, ovaj tretman smanjuje apsorpciju vode za gotovo polovicu, a povećava čvrstoću na vladanje za otprilike petinu. Što to znači praktično? Filmovi ostaju netaknuti tijekom normalne upotrebe, ali će u samo tri dana potpuno nestati u uvjetima morske vode, što je upravo ono što je potrebno za mnoge primjene.
Proizvodnja polivinil-alkoholnih folija u razmjernoj mogućnosti: odabir procesa i zamke
U slučaju da se primjenjuje metoda iz članka 4. stavka 1. točke (a) ovog članka, u slučaju da se primjenjuje metoda iz članka 4. stavka 1. točke (a) ovog članka, to se može smatrati da je primjenjuje se na proizvodnju proizvoda koji sadržavaju polivinil alkohol.
Proizvodnja PVA folija u velikom obimu znači usklađivanje pravog proizvodnog procesa s ponašanjem materijala i njegovim ulogama u krajnjem proizvodu. Odlivanje rastvora radi rastvaranjem PVA u vodi te sušenjem filma ispod 100 stupnjeva Celzijusa. Ova metoda održava netaknu strukturu polimera i stvara vrlo čiste, jednake filmove koji su odlični za medicinske svrhe ili primjene kojima je potrebna visoka barijera protiv vlažnosti. Ali ima i zamka. Proces može nositi samo oko 5 kg na sat jer voda traje dugo da ispara i faza sušenja troši puno energije. Ekstruzija topline daje mnogo bolje brzine proizvodnje iznad 50 kg na sat, ali radi na temperaturama između 160 i 200 stupnjeva Celzijusa, što PVA približava toplinskoj razgradnji. Kada temperature pređu 180 stupnjeva, lanci polimera počinju se razdvojiti, smanjujući otpornost na vladanje od 15 do 30 posto i čineći film neproporcionalnim. Održavanje temperature unutar plus ili minus 5 stupnjeva u različitim dijelovima opreme je apsolutno kritično za sprečavanje stvari poput karamelizacije i održavanje stabilne molekularne mase. Iako livenje rastvorima još uvijek ima svoje mjesto na nišnim tržištima, većina komercijalne proizvodnje biološki razgradljivih ambalaža danas se oslanja na ekstrudiranje topline, posebno kada se kombinuje s metodama ko-ekstrudiranja koje dodaju slojeve otporne na vlagu oko jezgre PVA kako bi
Česta pitanja
Što je polivinil alkohol?
Polivinil alkohol (PVA) je sintetički polimer poznat po svojoj sposobnosti biološkog razgradnje i široko se koristi u primjenama poput pakiranja i filmova.
Zašto se polivinil alkohol smatra vodećim materijalom za biološki razgradljive filmove?
PVA se smatra najboljim izborom zbog svoje iznimne biološke razgradljivosti, o kojoj svjedoče laboratorijski i testovi u stvarnom svijetu, te strukturne prilagodljivosti za različite primjene.
Kako se polivinil alkohol biološki razgrađuje?
PVA filmovi se razgrađuju kroz mikrobiološko djelovanje, a specifični uvjeti okoliša pomažu tom procesu. U slučaju da se ne primjenjuje, to se može učiniti u skladu s člankom 3. stavkom 2.