To tylko jedna z 172 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Biopolimery
2011
Polimery biodegradowalne
- pochodzenia naturalnego
„Bio-based polymers”
a) otrzymywane z surowców odnawialnych tzw. agropolimery:
polisacharydy, proteiny
b) polimery mikrobiologiczne (bakteryjne) np.
poli(hydroksymaślan)
c) polimery otrzymywane z zastosowaniem metod
biotechnologicznych np. polilaktyd
- syntetyczne
otrzymywane z syntetycznych monomerów pochodzenia
petrochemicznego
np. poli(ε-kaprolakton)
Definicje
Polimery biodegradowalne – ulegające degradacji pod
wpływem naturalnych mikroorganizmów takich jak
bakterie, grzyby i algi do CO2 lub metanu i wody.
kompostowalne – ulegające degradacji poprzez
biologiczny proces kompostowania do CO2 wody, zw.
nieorganicznych i biomasy z szybkością porównywalną
do innych znanych materiałów kompostowalnych nie
pozostawiając widocznych rozróżnialnych lub
toksycznych pozostałości. Czas degradacji max. 6
miesięcy.
ulegające biodezintegracji – ulegające rozdrobnieniu
nawet do wielkości niewidzialnego proszku, ale nie
przyswajalnego przez mikroorganizmy (PE/skrobia).
Rodzaje erozji polimerów
I. Erozja polimerów z hydrolitycznie niestabilnymi wiązaniami sieci
II. Erozja liniowych polimerów nierozpuszczalnych w wodzie - stają się
rozpuszczalne przez hydrolizę bocznych grup
III. Erozja polimerów nierozpuszczalnych w wodzie, które hydrolizują do
małych cząsteczek poprzez „cięcie” łańcucha głównego.
Czas biodegradacji
Alifatyczne poliestry łatwo ulegają hydrolitycznej lub
katalizowanej enzymami (lub z udziałem
mikroorganizmów) biologicznej degradacji.
O
C O R
O
n
+
H2O
C OH + HO R
Okres połowicznego rozpadu (półrozpadu) (τ1/2):
Poli(ε-kaprolakton) – miesiące
Poli(L-laktyd) – tygodnie
Polietylen – setki lat
Metody otrzymywania
Z odtwarzalnych surowców:
- naturalne polimery modyfikowane, ale pozostające w
większej części niezmienione chemicznie (termoplastyczna
skrobia)
- z monomerów syntezowanych biotechnologicznie np. przez
fermentację (polilaktyd)
- otrzymywanych bezpośrednio z udziałem mikrorganizmów
lub z genetycznie modyfikowanych zbóż
[poli(hydroksyalkaniany)]
Z surowców petrochemicznych:
- metody polimeryzacji z otwarciem pierścienia (jonowa,
koordynacyjna)
- polikondensacja (w stopie, w stanie stałym)
- modyfikacja na drodze chemicznej (poli(alkohol winylowy))
Biodegradowalne polimery naturalne
Stale rosnące problemy z utylizacją
tworzyw sztucznych, a także
wyczerpywanie się surowców
pochodzących z paliw kopalnych
spowodowały wzrost zainteresowania
polimerami naturalnymi. Stanowią one
odtwarzalną bazę surowcową i
energetyczną.
Nie dodają CO2 do atmosfery – nie
zwiększają efektu cieplarnianego.
Polimery naturalne
Białka
Kazeina (galalit)
Wełna
Jedwab
naturalny
Nić pajęcza
Kwasy
nukleinowe
RNA
DNA
Polisacharydy
Celuloza
Skrobia
Glikogen
Chityna
Guma arabska
Lignina
Kauczuk
naturalny
Jedwab
naturalny
*
Włókno
otrzymywane
z kokonów
jedwabnika.
R
H 2N
O
H
OH
aminokwas
H
N
H
H
N
R
O
R
N
H
H
H
O
H
N
R
O
Polipeptyd
R
H
O
Surowe
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)