Con la crescente consapevolezza ambientale globale, il problema dell'inquinamento da plastica è diventato al centro della grande preoccupazione da parte di ogni ceto sociale. L'imballaggio di bevande usa e getta, in particolare le tazze usa e getta, è stata a lungo dominata da prodotti di plastica, che sono difficili da degradare naturalmente e hanno causato un enorme onere per l'ambiente. Come nuovo tipo di prodotto ecologico, Tazza da bevanda a parete biodegradabile usa e getta è gradualmente entrato negli occhi del pubblico. Non solo soddisfa le esigenze della convenienza, ma riduce notevolmente l'impatto negativo sull'ambiente. Tuttavia, molte persone sanno poco del principio di degradazione di questo tipo di bicchiere di carta.
1. Struttura di base della tazza di bevanda a parete biodegradabile monouso
Come suggerisce il nome, la tazza di bevanda a parete singola biodegradabile usa e getta si riferisce a una tazza di bere usa e getta con una struttura di carta a strato singolo e proprietà biodegradabili. Il design di questo tipo di coppa di carta mantiene la forza strutturale, raggiungendo la cordialità ambientale. Il nucleo sta nella selezione di materiali e processi speciali.
1.1. Introduzione ai materiali di composizione dei bicchieri di carta a parete singola
I bicchieri di carta a parete singola sono composti principalmente da due parti:
Substrato di carta: di solito realizzati con fibre di cellulosa di alta qualità, che provengono da risorse rinnovabili come polpa di legno, polpa di bambù, ecc. Lo spessore e la densità della carta sono appositamente progettati per garantire che il corpo a coppa abbia una resistenza sufficiente e resistenza all'acqua in uso.
Rivestimento biodegradabile: al fine di prevenire perdite di liquido, la parete interna della tazza di carta è generalmente rivestita con uno strato di pellicola a base biologica. Questo rivestimento sostituisce il tradizionale rivestimento di plastica. I materiali comuni includono acido polilattico (PLA), biofilm a base di amido, ecc., Tutti che hanno proprietà biodegradabili.
1.2. Caratteristiche di base degli ingredienti biodegradabili
La più grande caratteristica di questo tipo di coppa di carta è che sia il rivestimento che la carta possono essere decomposti e trasformati dai microrganismi e infine generare acqua, anidride carbonica e biomassa, evitando gli svantaggi della plastica residua a lungo termine nell'ambiente. Inoltre, la maggior parte dei materiali utilizzati sono derivati da risorse naturali e rinnovabili, che soddisfano i requisiti di sviluppo sostenibile.
1.3. Differenze dai tradizionali bicchieri di plastica e dai normali bicchieri di carta
Rispetto ai tradizionali bicchieri di plastica, questa tazza di carta è facile da degradare e non produrrà inquinamento duraturo; Ma la sua resistenza all'acqua e la resistenza al calore sono generalmente leggermente inferiori alle materie plastiche, che devono essere migliorate ottimizzando il materiale di rivestimento.
Rispetto ai normali bicchieri di carta, le tazze di carta tradizionali utilizzano spesso rivestimenti di plastica non degradabili. Questa struttura di "carta di plastica" è difficile da essere naturalmente decomposti e difficile da raggiungere obiettivi di protezione ambientale. Questo prodotto risolve questo problema attraverso i rivestimenti a base biologica.
2. Analisi del principio scientifico della biodegradazione
La biodegradazione si riferisce al processo in cui la materia organica viene scomposta in sostanze innocue attraverso il metabolismo dei microrganismi (come batteri, funghi, ecc.) Nell'ambiente naturale. Comprendere questo processo può comprendere meglio i vantaggi ambientali della tazza di bevanda a parete singola biodegradabile usa e getta.
2.1. Cos'è la biodegradazione?
La biodegradazione è il processo in cui le sostanze sono decomposte dai microrganismi in condizioni naturali per produrre anidride carbonica, acqua, metano, sali minerali e biomassa. Questo processo si basa sul sistema enzimatico di microrganismi per decomporre i materiali polimerici complessi in composti semplici.
2.2. Il ruolo dei microrganismi nel processo di degradazione
I microrganismi decompongono i rivestimenti a base di cellulosa e bio in materiali in coppa secernendo vari enzimi. La cellulasi può rompere i legami β-1,4-glicosidici della cellulosa e anche biopolimeri come il PLA sono gradualmente decomposti sotto la catalisi dei microrganismi. I microrganismi utilizzano questi prodotti di decomposizione come fonti di carbonio per crescere e riprodurre, completando il ciclo di degradazione.
2.3. Fattori ambientali che influenzano il tasso di degradazione
Temperatura: generalmente temperature più elevate sono favorevoli all'attività microbica e accelerano la velocità di degradazione. La temperatura negli ambienti di compostaggio industriale è generalmente mantenuta a 55-60 ℃, che è la migliore condizione di degradazione.
Umidità: l'acqua è una condizione necessaria per il metabolismo microbico e l'umidità insufficiente inibirà il processo di degradazione.
Contenuto di ossigeno: la maggior parte dei processi di degradazione si basano su condizioni aerobiche, ma in alcuni ambienti può verificarsi anche una degradazione anaerobica.
Il valore del pH e le specie microbiche influenzano anche l'efficienza di degradazione.
2.4. Come i materiali degradabili nei tapi di carta sono naturalmente decomposti
La parte della cellulosa dei bicchieri di carta può essere rapidamente degradata da vari microrganismi nell'ambiente, mentre i rivestimenti a base biologica come il PLA richiedono condizioni specifiche (come l'ambiente di compostaggio) per promuovere il degrado. In generale, i materiali in coppa di carta possono essere completamente degradati entro pochi mesi o un anno in un ambiente adatto per evitare l'inquinamento accumulato.
3. Materiali biodegradabili principali e le loro funzioni
Il vantaggio principale della tazza di bevanda a cella singola biodegradabile monouso deriva dalla sua innovazione nella scienza dei materiali, principalmente tra cui carta a base di cellulosa, rivestimenti a base biologica e additivi.
3.1. Materiali cartacei a base di cellulosa
La cellulosa è il polimero organico più abbondante sulla Terra, con una vasta gamma di fonti e rinnovabili. La sua elevata idrofilia e struttura porosa sono favorevoli all'attacco microbico e alla decomposizione. La progettazione di carta di alta qualità può tenere conto sia della forza che della degradabilità.
3.2. Meccanismo di degradazione dei rivestimenti bio
I rivestimenti in plastica tradizionali bloccano l'umidità ma sono difficili da degradare, mentre i rivestimenti a base biologica come i film a base di PLA e di amido possono essere degradati dai microrganismi in condizioni di compostaggio:
PLA (acido polilattico): rompe la catena molecolare attraverso l'idrolisi e si trasforma in monomeri di acido lattico, che vengono quindi metabolizzati dai microrganismi.
Film a base di amido: contengono molecole ricche di amido, che possono essere rapidamente decomposte negli zuccheri dagli enzimi microbici.
Questi rivestimenti impediscono efficacemente la penetrazione del liquido garantendo al contempo la biodegradabilità finale.
3.3. Ruolo ausiliario degli agenti biodegradabili
Alcuni bicchieri di carta aggiungeranno promotori biodegradabili, come enzimi o modificatori di cellulosa naturale, per accelerare il tasso di decomposizione e migliorare l'adattabilità ambientale del materiale.
4. Processo di degrado della tazza di bevanda a parete biodegradabile monouso
Il processo di degradazione può essere diviso in diverse fasi:
4.1. Fase di decomposizione fisica
Sotto l'influenza dell'ambiente, come l'estrusione meccanica, gli agenti atmosferici e la bagnatura, la struttura superficiale della tazza di carta viene gradualmente danneggiata, formando microcrack e pori, fornendo condizioni per l'invasione microbica.
4.2. Fase di decomposizione chimica
L'acqua penetra all'interno del materiale di coppa di carta, innescando una reazione di idrolisi, rompendo la catena polimerica, riducendo il peso molecolare e ammorbidendo gradualmente il materiale.
4.3. Fase di biodegradazione
I microrganismi usano gli enzimi per decomporre i polimeri di cellulosa e rivestimento e metabolizzarli in molecole semplici, come anidride carbonica, acqua e biomassa.
4.4. Prodotti di degradazione e il loro impatto ambientale
I prodotti di degradazione sono acqua, anidride carbonica e materia organica, che non si accumuleranno nell'ambiente, promuove la fertilità del suolo e sono materiali ideali rispettosi dell'ambiente.
5. Test e standard per le prestazioni di degradazione
Al fine di garantire che le caratteristiche ambientali e l'effetto di degrado effettivo dei tapi di carta, sono essenziali i test pertinenti e i sistemi standard.
5.1. Panoramica degli standard di biodegradazione nazionali e internazionali
Standard internazionali: come ISO 17088, ASTM D6400, ecc., Stabilire i metodi di prova e le condizioni di certificazione per le materie plastiche biodegradabili.
Standard domestici: molti paesi hanno anche formulato metodi di test corrispondenti e requisiti tecnici per garantire che i prodotti soddisfino la definizione di biodegradabilità.
5.2. Metodi di prova per le prestazioni di degradazione del tappo di carta
I metodi comuni includono:
Test dell'ambiente di compostaggio: simulare le condizioni di compostaggio industriale e tasso di degradazione del campione.
Test di sepoltura del suolo: seppellire nel suolo naturale per valutare il tasso di degradazione e la laurea.
Analisi chimica: utilizzare la spettroscopia e la tecnologia di spettrometria di massa per rilevare i cambiamenti nella struttura molecolare.
5.3. Come garantire che il prodotto soddisfi veramente i requisiti di biodegradazione
I produttori devono superare il test dell'organo di certificazione e ottenere segni di certificazione ambientale pertinenti. Allo stesso tempo, i consumatori dovrebbero anche prestare attenzione alle descrizioni dei prodotti e alle informazioni sulla certificazione per garantire che scelgano bicchieri di carta veramente ecologici.
6. Riepilogo
Come alternativa ecologica, la tazza di bevanda a parete singola biodegradabile usa e getta raggiunge un'efficace biodegradazione con la sua selezione di materiali scientifici e una ragionevole progettazione strutturale. Il suo processo di degradazione comporta molteplici legami fisici, chimici e biologici, garantendo che sia completamente decomposto dai microrganismi nell'ambiente naturale, evitando l'inquinamento a lungo termine dei rifiuti di plastica.
Comprendendo profondamente il principio di degradazione di questa tazza di carta, non possiamo solo utilizzare e promuovere materiali ecologici in modo scientificamente scientificamente, ma anche promuovere la divulgazione degli stili di vita verdi. In futuro, con il continuo avanzamento della tecnologia dei materiali, i tapi di carta biodegradabili saranno più ampiamente utilizzati in tutti gli angoli della società per aiutare a raggiungere obiettivi di sviluppo sostenibile.
Prestiamo attenzione e sosteniamo lo sviluppo di materiali ecologici e proteggiamo il nostro pianeta domestica.