Einführung
Abbaubarer Kunststoff ist ein Kunststofftyp, dessen Eigenschaften den Nutzungsanforderungen entsprechen, dessen Leistung während der Haltbarkeitsdauer unverändert bleibt und der nach Gebrauch unter natürlichen Umweltbedingungen zu umweltfreundlichen Substanzen abgebaut werden kann. Daher wird er auch als ökologisch abbaubarer Kunststoff bezeichnet.
Es gibt eine Vielzahl neuer Kunststoffe: photoabbaubare Kunststoffe, biologisch abbaubare Kunststoffe, photo-/oxidations-/biologisch abbaubare Kunststoffe, biologisch abbaubare Kunststoffe auf Kohlendioxidbasis, thermoplastische, aus Stärkeharz abbaubare Kunststoffe.
Polymerabbau bezeichnet den Prozess des Aufbrechens der makromolekularen Polymerisationskette durch chemische und physikalische Faktoren. Der Abbauprozess, bei dem Polymere Umwelteinflüssen wie Sauerstoff, Wasser, Strahlung, Chemikalien, Schadstoffen, mechanischen Kräften, Insekten und anderen Tieren sowie Mikroorganismen ausgesetzt sind, wird als Umweltabbau bezeichnet. Der Abbau verringert das Molekulargewicht des Polymers und verschlechtert die physikalischen Eigenschaften des Polymermaterials, bis es seine Nutzbarkeit verliert. Dieses Phänomen wird auch als Alterungsabbau des Polymermaterials bezeichnet.
Der altersbedingte Abbau von Polymeren steht in direktem Zusammenhang mit der Stabilität der Polymere. Der altersbedingte Abbau von Polymeren verkürzt die Lebensdauer von Kunststoffen.
Seit dem Aufkommen von Kunststoffen beschäftigen sich Wissenschaftler mit der Alterungsbeständigkeit solcher Materialien, also mit der Erforschung ihrer Stabilisierung, um hochstabile Polymermaterialien herzustellen. Darüber hinaus nutzen Wissenschaftler in verschiedenen Ländern das Alterungsverhalten von Polymeren, um umweltverträgliche Kunststoffe zu entwickeln.
Die Hauptanwendungsbereiche abbaubarer Kunststoffe sind: Mulchfolien für die Landwirtschaft, verschiedene Arten von Verpackungsbeuteln aus Kunststoff, Müllsäcke, Einkaufstüten in Einkaufszentren und Einweggeschirr für die Gastronomie.
Degradationskonzept
Der Abbauprozess von umweltabbaubaren Kunststoffen umfasst hauptsächlich biologischen Abbau, Photoabbau und chemischen Abbau. Diese drei Hauptabbauprozesse wirken sich synergistisch, synergistisch und kohärent aufeinander aus. Beispielsweise verlaufen Photoabbau und Oxidabbau oft gleichzeitig und fördern sich gegenseitig. Der biologische Abbau tritt eher nach dem Photoabbauprozess auf.
Zukunftstrend
Die Nachfrage nach abbaubarem Kunststoff wird voraussichtlich kontinuierlich steigen und nach und nach die meisten herkömmlichen Kunststoffprodukte ersetzen.
Dafür gibt es zwei Hauptgründe: 1) Das wachsende Umweltbewusstsein der Bevölkerung motiviert mehr Menschen, umweltfreundliche Produkte zu kaufen. 2) Technologische Verbesserungen senken die Produktionskosten biologisch abbaubarer Kunststoffprodukte. Die hohen Kosten abbaubarer Harze und die starke Marktbesetzung durch verschiedene bereits existierende Kunststoffe erschweren jedoch den Markteintritt biologisch abbaubarer Kunststoffe. Daher wird biologisch abbaubarer Kunststoff herkömmliche Kunststoffe kurzfristig nicht ersetzen können.
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Veröffentlichungszeit: 10. August 2022
