EN
Неге поливинил спирти биоразлагылган табактар үчүн лидируючү материал болуп саналат
OECD 301 стандартдары жана поливинил спиртинин реалдуу шарттардагы биоразлагылуу сапаты
Поливинил спирт же PVA OECD 301 стандарттары боюнча сындан өткөндө, микробдор топракта жаратылышында болуп тургандай, ал ындагылай деле биологиялык жол менен ыңгып кетүүгө жөндөмдүү. Бул стандарттагы сын тесттерден өткөндө, PVA пленкалар 28 күндөн кийин гана минералдарга ыңгып, 60% чейин бөлүнүп кетет, бул ISO 14851 жана EN 13432 тарабынан коюлган, оңой ыңгып кетүүчү материал деген талапты да иреттет жана асыра алар. Бул лабораториядан тышкары да иштээрин көрдүк. Шаардык канализациялык суйук заттарды тазалоо бекеттери PVA өсүмдүктөр негизинде жасалган материалдарга караганда беш жарым эсе тез ыңгып кетээрин, анткени анын углеродунун тизмектери кандай курылгандыгына жана Pseudomonas жана Sphingobium сыяктуу бактериялар аны чындыгында «жеп» кете алышына байланыштуу экендигин билдиришти. Sustainable Packaging Coalition (Удайкы Орамалар Коалициясы) адамдарынын айтымында, сертификатталган PVA орамаларына өткөн компаниялар дәстүрлүү полиолефин пластиктерин колдонуп турган компанияларга караганда жалпы пластиктик кыйналышын 42% чейин кыскарткан.
Молекулалык салмагы жана гидролиздин даражасы поливинил спиртин (ПВС) биодеградациясын канча түзөтүшү
ПВС-тин биодеградациясынын профили эки негизги структуралык параметрге — молекулалык салмагына (MW) жана гидролиздин даражасына (DH) — көбөйгөн сезгичтикке ээ. Бул айнымалылар эрип кетүүнүн кинетикасын жана акыркы биодеградациялык эффективдүүлүгүн так түзөтүүгө мүмкүндүк берет:
- Төмөн молекулалык салмақ (10 000–30 000 Да) : Диңиз орчонунда 15 күндөн ичинде толугу менен деградацияланууга мүмкүндүк берет
- Жогорку гидролиз (>98%) : Баштапкы эрип кетүүнү баяндаштырат, бирок акыркы биодеградациялык касиеттерди жакшыртат — жарым гидролизделген маркаларга караганда минерализация 89% чейрине жетет, ал эми жарым гидролизделген маркалар үчүн бул көрсөткүч 72% болот
- Оптималдуу функционалдык баланс : 87–89% гидролиз жана орточо молекулалык салмақ (~50 000 Да) менен жасалган пленкалар механикалык бүтүндүгүн 30 күнгө чейин сактайт, андан кийин тез жана толугу менен биодеградацияланат
Бул түзөтүлүшкө мүмкүндүк берүүчү касиет PVA-ны бир нече минуттан аз убакытта эрүүгө талап кылынган бир жолку тазалоочу капсулалардан бир нече айга созулган контролдук деградация үчүн иштелип чыгарылган айыл чарба пленкасына чейин түрлүү колдонулуштарга ыңгайлуу кылат.
Поливинил спирт пленкасынын формуласын иштөө өнүмдүүлүгү жана эрүүнү башкаруу үчүн оптималдаштыруу
Поливинил спиртти крахмал менен жана пластификаторлор менен аралатуу аркылуу барьердык касиеттерди жана эрүүнүн тездигин тактап берүү
Биз PVA-ны глицерол сыяктуу табигый заттар — крахмал жана пластификаторлор менен аралаштырганда, материалдын сууга сезгичтигин, эластичдүүлүгүн жана ар кандай заттарга каршы барьер түзүш кабилиятин тактап өзгөртө алабыз, бирок аны биодеградациялануучу кылып сактайбыз. Окошо 10–20 процент крахмал кошулганда материалдын сууда эригистиги төмөндөйт, башкача айтканда, сууга батырылганда анын эрип кетүүсү 40–60 проценткө узарат. Бул крахмалдын оксигенге каршы күчтүүрөк барьер түзүшүнө байланыштуу, анткени крахмалдын молекулалары менен PVA тизмектеринин ортосунда водород байланыштары пайда болот, ошондой эле бул касиет 25 проценткө жакшырат. Бул тамак-аштын оролгулары үчүн өтө маанилүү, анткени мындай оролгуларда майлуу заттардың түбүркүлөнүшүн токтотуу керек. Башка тараптан, 5–15 процент глицерол кошулганда плёнкалар чыгымдоо процесстинде көбүрөөк иштетилүүгө ыңгайлуу жана ийлүү болот. Изилдөөлөрдүн натыйжасында, 10 процент глицерол кошулганда, стандартдык сыноолор боюнча биодеградациялануу убактысын бузбай, чыдамдуулук күчү 30 проценткө жогорулат.
Поливинил спирттин (PVA) сортун тандау аркылуу механикалык прочность жана сууга эригүүнүн теңдештиги
PVA материалдардын механикалык прочностьтуулугу жана алардын бузулушу ортосундагы тууралыкты сактоо PVA-нын туура деңгээлин тандоого көп байланыштуу. Жогорку молекулалык салмактуу версиялар (130k–186k г/мольга чейин) кээде 18 МПа чейин чыдамдуулук көрсөтүп, проколго каршы туруу үчүн айырымаланат. Бирок дагы ушул материалдар сууга тийгенде эрийт алышы үчүн узакка созулат. Карама-каршысынча, гидролиздин 87–89% деңгээлинде жарым-жартылай гидролизденген түрлөрү 98% DHдан жогору болгон толук гидролизденген түрлөргө салыштырмалуу үч эсе тез бузулушат. Бул алардын өзгөрүлгөн мунаранын ичинде жакшыраак жооп берүүсүн камсыз кылат. Производстводер органикалык кислоталар, мисалы, оксал кислотасын колдонуп, PVA пленкаларын чапталоо аркылуу модификациялоодон дагы жакшы натыйжаларга жетишет. 10% концентрация деңгээлинде бул иштетүү суу абсорбциясын жакынкы жарымга чейин азайтат, ал эми созулуучан чыдамдуулукту тактап бештен бирге жогорутат. Бул практикада эмне билдирет? Пленкалар кадимки шарттарда бүтүндүгүн сактайт, бирок диаметриди үч күндөн кийин теңиз суусунда толугу менен жоголот, бул көптөгөн колдонулуштар үчүн такталган талап.
Поливинил спирттин пленкаларын кеңейтүүчү өндүрүш: Процессти тандоо жана кыйынчылыктар
Эретме куюу менен балкытып чыгаруунун салыштырмасы: поливинил спирт үчүн мүмкүнчүлүк, өткөрүүчүлүк жана жылуулук бекемдиги чектөөлөрү
PVA пленкаларын чоң көлөмдө жасоо материалдын аяктаа өнүмдө кантип иштөөсүнө жана анын мамилесине туура келген өндүрүш процессин тандоону билдирет. Эритечиде куюу — бул PVAны сууга эритип, андан соң пленканы 100 градус Целсийден төмөн курутуу аркылуу иштейт. Бул ыкма полимер структурасын бүтүндөй сактап, медициналык максаттар үчүн же нымга каршы жогорку барьера талап кылынуучу колдонмолорго жарамдуу, абдан таза, бирдей пленкалар алууга мүмкүндүк берет. Бирок, бул ыкманын да камчысы бар. Суу узакка булганып, куртуу стадиясы көп энергия түшүрүшүнө байланыштуу, бул процесс саатына 5 килограмм гана кабыл алат. Майда экструзия саатына 50 кгдан ашык чыгым менен көп жакшыраак натыйжа берет, бирок температурасы 160–200 градус Целсийди түзөт, ал PVAны термиктик ыдыраштын четинде кармоого алып келет. Температура 180 градустан жогору көтөрүлгөндө, полимер тизмектери бузулуп, кыймыл күчү 15%–30% чейин төмөндөп, пленка бирдей болбой калат. Камырлаштырууну болгонун болотуу жана молекулалык салмакты туруктуу кармоо үчүн жабдыктардын ар кайсы бөлүктөрүндө температураны плюс минус 5 градус чегинде строгий башкаруу абсолюттук керектүү. Айрым учурларда эритечидеги куюу өз ордунда нишалуу нарыкта сакталса да, бүгүнкү күндө биологиялык түрдө ыдырап кетүүчү орамалардын көбүнчө өнүмдүк өндүрүшү, айрыкча PVA ырасын коргоо үчүн өндүрүштүн өзүндө коргогуч катмар кошуу үчүн колдонулган ко-экструзия ыкмалары менен биригип, майда экструзияга негизделет.
ККБ
Поливинил спирти деген эмне?
Поливинил спирт (PVA) - биологиялык жол менен чуркашы мүмкүн болгон синтетикалык полимер, ал жабуу жана пленкалар сыяктуу колдонулуштарда кеңири колдонулат.
Неге поливинил спирт биологиялык жол менен чуркашкан пленкалар үчүн алып баруучу материал болуп саналат?
PVA лабораториялык жана чын жашоодогу сынамалар менен далилденген өзгөрбөс биологиялык чуркашы жана ар түрдүү колдонулуш үчүн структуралык өзгөртүү мүмкүнчүлүгүнө байланыштуу эң мыкты тандоо болуп каралат.
Поливинил спирт кантип биологиялык жол менен чуркашат?
PVA пленкалары микробдордун таасири аркылуу чуркайт, белгилүү экологиялык шарттар процеске жардам берет. Молекулалык салмак жана гидролиз деңгээли сыяктуу факторлор чуркаш ынтымактыгына таасир этет.