應(yīng)用案例名稱:PP奶茶杯專用自然生態(tài)降解母粒
使用綠之匯產(chǎn)品型號(hào):PDM4000
適用范圍:PP注塑專用,如薄壁注塑餐盒、奶茶杯、杯類、玩具等產(chǎn)品。
符合標(biāo)準(zhǔn):GB/T20197,GB/T19277,ASTMD 6954
技術(shù)原理:
自然生態(tài)降解PP注塑產(chǎn)品技術(shù)是一種依據(jù)PP注塑產(chǎn)品丟棄自然環(huán)境條件下降解的一類創(chuàng)新技術(shù),自然生態(tài)降解PP注塑產(chǎn)品的降解技術(shù)設(shè)計(jì)宗旨是保留其作為商品所需的全生命周期中的使用壽命以及其力學(xué)、機(jī)械、阻隔、透明等商業(yè)性能,丟棄后可使PP注塑產(chǎn)品自然條件下即可實(shí)現(xiàn)生物降解。
自然生態(tài)降解PP注塑產(chǎn)品降解原理,是在PP注塑產(chǎn)品中加入自然生態(tài)降解母粒,使其發(fā)生作用變成可自然生態(tài)降解PP注塑產(chǎn)品,其機(jī)理是自然生態(tài)降解母粒加速了PP注塑產(chǎn)品與氧的反應(yīng)和提高氧原子插入聚合物鏈的速度,PP注塑產(chǎn)品在有氧環(huán)境中被斷鏈成小分子物質(zhì),然后被自然環(huán)境中普遍存在的微生物分解。添加了自然生態(tài)降解母粒的PP注塑產(chǎn)品降解分為兩個(gè)階段。
第一階段:添加了自然生態(tài)降解母粒的PP注塑產(chǎn)品與空氣中的氧反應(yīng),引發(fā)添加劑攻擊聚合物碳鏈,碳主鏈被氧化形成分子量≤10000或更小的分子碎片(歐洲和日本的科學(xué)家認(rèn)為,分子量小于40000的低聚物即可以被微生物吞噬)。這個(gè)階段中降解是一個(gè)非生物過程,是促使氧原子插入聚合物斷裂處碳主鏈上形成各種官能團(tuán)(如羧酸、酯、醛和醇等)。聚合物從疏水性大分子鏈變?yōu)橛H水性小分子鏈,從而使分子鏈碎片更容易被細(xì)菌侵蝕消化;
第二階段:PP注塑產(chǎn)品通過自然界普遍存在的微生物(細(xì)菌、真菌和藻類)作為營(yíng)養(yǎng)源吞噬分解,最終分解為二氧化碳、水和生物質(zhì),這個(gè)階段的降解我們稱之為生物降解過程。
無論是在露天暴曬還是在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài),都可以達(dá)到60%以上降解率的要求(國(guó)標(biāo)20197與19277對(duì)生物降解率的最高檢測(cè)要求就是60%)。在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài),對(duì)于厚度小于0.15的薄膜,是模擬3個(gè)月自然環(huán)境的老化后,進(jìn)入生物降解階段。模擬老化可以選擇紫外或者氙燈老化。進(jìn)入生物降解階段,國(guó)際上聚烯烴降解標(biāo)準(zhǔn)(PAS9017:2020)要求是730天90%以上的降解率。這大大高過中國(guó)國(guó)標(biāo)。
該自然生態(tài)降解PP注塑產(chǎn)品技術(shù)大大超越國(guó)標(biāo),與國(guó)際上聚烯烴降解標(biāo)準(zhǔn)(PAS9017:2020)吻合。
基于此,在PP注塑產(chǎn)品(餐盒、奶茶杯)里混入自然生態(tài)降解助劑后,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,已經(jīng)具備了生物降解的性能,且其生物降解率180天大約60%,達(dá)到了我國(guó)38082所要求的生物降解率,滿足我國(guó)國(guó)標(biāo)要求。無論是在露天拋棄、垃圾填埋還是有氧堆肥都可以做到全生物降解。