降解技术原理和过程简介

降解技术原理和过程简介

●技术原理

我们都知道，大多数塑料制品是以从石油中提炼出来的人造聚合物（如聚乙烯和聚丙烯）为主要原料的，它之所以在自然环境中不易被生物降解，就是因为这些人造聚合物的巨大分子结构（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生物消化的能力。因此，要想使人造聚合物中的高分子被生物转化而降解，首先必须设法使它们的分子量降低至自然界中化学品的水平（5,000到10,000摩尔质量）。而这个目标我们是完全可以通过被称为“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。当分子量降低至10,000摩尔质量以后，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个适合微生物菌类大量滋长的温床（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。这个自然分解过程逐渐把分子量降低的聚合物转变成生物量，直到最后完全变成二氧化碳、水和生物量。

正是基于对这个原理的领会，生物完全降解塑料添加剂就特含了两种促使降解的关键物质：一种是吸聚微生物滋生的、以天然植物纤

维素为主要成分的复合物；一种是由某些无毒性的非重金属离子构成的预降解成分，通过两者的共同作用实现降解

目的。

●降解过程

综合其技术原理，我们可以较为通俗的理解其降解过程：在自然环境下，首先通过非重金属离子预降解成分吸收并集聚起来的热能促成最初的热氧降解，使塑料中含有的酯基、醚基、酰胺基等生物降解高分子链，在自然环境下被裂断为能被微生物吞噬并转化的小分子链，然后，通过添加剂中的植物纤维素滋生出各种微生物菌类，并在膜的里里外外迅速繁殖，那么这些微生物繁殖生长的过程，就是不断把大大小小的膜啃噬的越来越小，并最终被微生物转化为二氧化碳、水和生物量的过程。