Vật liệu polymer nói chung chịu giảm cấp bởi các tác động sinh học, hóa học, vật lý, cơ học từ môi trường, và thường sẽ chịu đồng thời tác động của các yếu tố này. Sự giảm cấp sinh học thường liên quan đến các phản ứng hóa học liên tiếp như thủy phân, oxy hóa/khử và tùy vào điều kiện môi trường mà có hoặc không có mặt của enzyme từ các vi sinh vật. Các ví dụ điển hình có liên quan đến giảm cấp sinh học là thủy phân sinh học bởi các enzyme hydrolase và sự oxy hóa bởi các enzyme oxidoreductase. Tốc độ của phản ứng thủy phân thường nhanh hơn so với phản ứng oxy hóa. Enzyme hydrolase gây ra sự thủy phân của các liên kết ester, carbonate, amide và glycosidic trên mạch polymer tạo nên các oligomer tương ứng với trọng lượng phân tử thấp. Còn enzyme oxidoreductase sẽ làm oxy hóa và khử các nhóm ethylene, carbonate, amide, urethane,…Các hydrocarbon như polyethylene, cao su thiên nhiên và cao su polyisoprene, lignin thì đầu tiên sẽ chịu sự oxy hóa sinh học bởi enzyme oxidoreductase trong quá trình giảm cấp sinh học. Tuy vậy, cần chú ý rằng quá trình giảm cấp là một quá trình có thể xảy ra khi có hoặc không có các tác động sinh học trong môi trường.



Giảm cấp sinh học được biết đến là sự đứt mạch mang tính sinh học của các hợp chất hữu cơ bởi các vi sinh vật để chuyển hóa thành các sinh khối tế bào và các hợp chất đơn giản hơn và cuối cùng là nước và khí carbon dioxide ( nếu là trong điều kiện hiếu khí) hoặc là khí metan (nếu trong điều kiện hiếm khí). Phạm vi và tốc độ của quá trình tự nhiên này phụ thuộc vào các tương tác giữa môi trường, số lượng và loại vi sinh vật hiện diện và cấu trúc hóa học của các hợp chất bị gỉam cấp. Các vi sinh sẽ tiết ra enzyme xúc tát cho sự giảm cấp của polymer. Riêng trong môi trường đất thì lượng oxy, các dưỡng chất và vi sinh vật là các yếu tố giới hạn quá trình.



Có thể chia nhóm polymer giảm cấp sinh học dựa vào nguồn gốc của chúng thành các polymer có nguồn gốc tự nhiên và polymer tổng hợp, polymer được tổng hợp từ dầu thô.



Một số polymer có nguồn gốc tự nhiên như polysaccharides (như tinh bột, cellulose, lignin, chitin); Proteins ( như gelatine, casein, bột gluten, tơ, len); Lipids (như dầu thực vật, dầu động vật); Polyesters được tạo ra bởi vi sinh được thực vật ( như polyhydroxy- alcanoates, poly-3-hydroxybutyrate); Polyesters được tổng hợp từ các monomer sinh học (như polylactic acid); các polymer hỗn hợp (như cao su thiên nhiên, composite).



Một số polymer có nguồn gốc tổng hợp như aliphatic polyesters (như polyglycolic acid, polybutylene succinate, polycaprolactone); aromatic polyesters hoặc hỗn hợp của 02 loại ( như polybutylene succinate terephthalate); polyvinylalcohols; polyolefins biến tính ( như polyethylene hoặc polypropylene có các tác chất nhạy nhiệt hay nhạy quang).



Tham khảo từ tài liệu Biodegradation of natural and synthetic rubbers: A review, Aamer Ali Shah, Fariha Hasan, Ziaullah Shah, Nida Kanwal, Samia Zeb, International Biodeterioration & Biodegradation 83 (2013), 145-157.




Share |





@Copyright

Công ty TNHH Cao Su Việt
giữ bản quyền hình ảnh sản phẩm trong trang web này. Vui lòng không sao chép.