1. Φως-διασπώμενα πλαστικά
Τα φωτοδιασπώμενα πλαστικά γενικά αναφέρονται σε πλαστικά που προκαλούν φωτοχημικές αντιδράσεις να σπάσουν και να αποσυνθέσουν μακρομοριακές αλυσίδες υπό την ακτινοβολία φωτός (υπεριώδες φως).
Τα φωτοδιασπώμενα πλαστικά μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: τύπο πρόσθετου και συνθετικό τύπο.
Ο τύπος πρόσθετου είναι η προσθήκη φωτοευαισθητοποιητή στο πολυμερές υλικό. Ο φωτοευαισθητοποιητής δημιουργεί ελεύθερες ρίζες μετά την απορρόφηση της φωτεινής ενέργειας, η οποία προάγει την οξείδωση του πολυμερούς υλικού και στη συνέχεια προκαλεί τη διάσπαση της μοριακής αλυσίδας του πολυμερούς και την υποβάθμισή της.
Ο τύπος αποικοδόμησης εισάγει φωτοευαίσθητες ομάδες (όπως καρβοξυλομάδες, διπλούς δεσμούς, κ.λπ.) στα χαρακτηριστικά φωτοαποικοδόμησης του υλικού εκδόχου στη δομή του πολυμερούς.
Οι κοινώς χρησιμοποιούμενοι φωτοευαισθητοποιητές περιλαμβάνουν σύμπλοκα μετάλλων μεταπτώσεως, στεατικά, διθειοκαρβαμικό Ν,Ν-διβουτυλεστέρα κ.λπ. Η δόση είναι περίπου 1% έως 3% (μάζα).
Στα συνθετικά φωτοαποικοδομήσιμα πλαστικά δίνονται χαρακτηριστικά φωτοαποικοδόμησης εισάγοντας φωτοευαίσθητες ομάδες όπως καρβοξυλομάδες στη ραχοκοκαλιά του πολυμερούς του πλαστικού μέσω συμπολυμερισμού και η δραστηριότητα φωτοαποικοδόμησης μπορεί να ελεγχθεί ρυθμίζοντας το περιεχόμενο των φωτοευαίσθητων ομάδων. Είναι πλέον γνωστό ότι το μονοξείδιο του άνθρακα ή τα κετένια χρησιμοποιούνται ως φωτοευαίσθητα μονομερή για τον συμπολυμερισμό με μονομερή ολεφινών για τη σύνθεση φωτοδιασπώμενων πολυμερών όπως πολυαιθυλένιο (PE), πολυπροπυλένιο (PP), χλωριούχο πολυβινύλιο (PVC) κ.λπ. που περιέχουν μια δι-ομάδα δομή.
Τα φωτοδιασπώμενα πλαστικά μπορούν να αποικοδομηθούν μόνο υπό το φως, το οποίο περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό από το κλιματικό περιβάλλον και τους γεωγραφικούς παράγοντες. Εάν το θαμμένο τμήμα δεν μπορεί να υποβαθμιστεί και η τιμή είναι υψηλή, είναι δύσκολο να προωθηθεί ευρέως η χρήση φωτοδιασπώμενων πλαστικών.
2. Βιοδιασπώμενα πλαστικά
Η βιοαποικοδόμηση μπορεί κάλλιστα να λύσει το πρόβλημα ότι το θαμμένο τμήμα δεν μπορεί να υποβαθμιστεί.
Επί του παρόντος, τα βιοαποδομήσιμα υλικά που ερευνήθηκαν και αναπτύχθηκαν περιλαμβάνουν φυσικά πολυμερή υλικά, μικροβιακά συνθετικά πολυμερή υλικά, συνθετικά πολυμερή υλικά και πολυμερή (πρόσθετα) υλικά ανάμειξης.
Ο τύπος φυσικού πολυμερούς είναι ένα βιοαποικοδομήσιμο υλικό που παρασκευάζεται από φυσικά πολυμερή υλικά όπως άμυλο, κυτταρίνη, χιτίνη και πρωτεΐνη.
Χαρακτηρίζεται από άνετη αποθήκευση και μεταφορά, εφόσον διατηρείται στεγνό, δεν χρειάζεται προστασία από το φως και έχει μεγάλη γκάμα εφαρμογών. Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για γεωργικές μεμβράνες και σακούλες συσκευασίας, αλλά επίσης χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της ιατρικής.
Τα βιοσυνθετικά πλήρως βιοαποδομήσιμα πλαστικά είναι μακρομοριακές ενώσεις που συντίθενται από μικροοργανισμούς χρησιμοποιώντας ορισμένες οργανικές ύλες ως πηγές τροφής μέσω δραστηριοτήτων ζωής.
Τα βιοαποδομήσιμα πλαστικά που λαμβάνονται με μικροβιακή σύνθεση είναι κυρίως πολυυδροξυαλκανοϊκά (PHA), μεταξύ των οποίων τα πιο κοινά είναι το πολυ-3-υδροξυβουτυρικό (PHB), το πολυυδροξυβαλερικό (PHV), το PHB και το PHV Το συμπολυμερές PHBV.
Τα περισσότερα από τα βιοαποδομήσιμα πλαστικά που συντίθενται με χημική σύνθεση εισάγονται στη μοριακή δομή των αλειφατικών πολυεστέρων που περιέχουν δομές βασισμένες σε εστέρες που μπορούν να αποικοδομηθούν από μικροοργανισμούς. Επί του παρόντος, τα αντιπροσωπευτικά προϊόντα είναι η πολυκαπρολακτόνη (PCL) και το ηλεκτρικό πολυβουτυλένιο. Ο εστέρας αλκοόλης (PBS), το πολυγαλακτικό οξύ (PLA), καθώς και τα βιοδιασπώμενα πλαστικά με βάση το διοξείδιο του άνθρακα που έχουν ερευνηθεί πρόσφατα στην Κίνα.
Επιπλέον, σύμφωνα με τη μέθοδο αποδόμησης, η βιοαποδόμηση μπορεί να χωριστεί σε:
(1) Μέθοδος βιοφυσικής αποικοδόμησης: Όταν μικροοργανισμοί επιτίθενται και διαβρώνουν πολυμερή υλικά, η ανάπτυξη βιολογικών κυττάρων προκαλεί υδρόλυση, ιονισμό ή πρωτονίωση των συστατικών του πολυμερούς και διάσπαση σε ολιγομερή. Θραύσματα, η μοριακή δομή του πολυμερούς παραμένει αμετάβλητη, η οποία είναι μια διαδικασία αποικοδόμησης που προκαλείται από τη βιοφυσική δράση του πολυμερούς.
(2) Μέθοδος βιοχημικής αποδόμησης: Λόγω της άμεσης δράσης μικροοργανισμών ή ενζύμων, το πολυμερές αποσυντίθεται ή οξειδώνεται και αποικοδομείται σε μικρά μόρια έως ότου τελικά αποσυντεθεί σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Αυτή η μέθοδος αποδόμησης είναι μια μέθοδος βιοχημικής αποδόμησης. Τα ίδια βιοδιασπώμενα πλαστικά έχουν και υψηλότερες τιμές.
3. Φως βιοδιασπώμενο πλαστικό
Τα βιοδιασπώμενα από το φως πλαστικά έχουν τη διπλή ικανότητα αποικοδόμησης του φωτός και της βιολογίας.
Είναι μια από τις κύριες κατευθύνσεις ανάπτυξης των αποικοδομήσιμων πλαστικών στον κόσμο.
Δοκιμές έδειξαν ότι τα φωτο-βιοδιασπώμενα πλαστικά μπορούν να αποσυντεθούν πλήρως στο περιβάλλον μέσα σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο (συνήθως 9 μήνες έως 5 χρόνια).
Ωστόσο, λόγω του υψηλού κόστους των συνθετικών φωτοδιασπώμενων πλαστικών, υπάρχει λιγότερη έρευνα. Προς το παρόν, οι περισσότερες έρευνες γίνονται σε μικτά φωτο-βιοδιασπώμενα πλαστικά.
4. Πέτρινο χαρτί
Το πέτρινο χαρτί είναι ένας νέος τύπος υλικού κατασκευασμένο από σκόνη λείανσης ανθρακικού ασβεστίου, πολυμερές υψηλής μοριακής απόδοσης και κόλλα ως πρώτες ύλες.
Με μια ευρεία έννοια, το πέτρινο χαρτί είναι επίσης ένα φωτο-βιοδιασπώμενο υλικό. Το πέτρινο χαρτί όχι μόνο μπορεί να αντικαταστήσει το παραδοσιακό χαρτί από φυτικές ίνες και το επαγγελματικό χαρτί, αλλά και να αντικαταστήσει τις περισσότερες από τις παραδοσιακές πλαστικές μεμβράνες και έχει τα χαρακτηριστικά χαμηλού κόστους και ελεγχόμενης υποβάθμισης, που μπορεί να εξοικονομήσει πολύ κόστος για τους χρήστες χωρίς να παράγει ρύπανση.
Από την άποψη της αντικατάστασης της πλαστικής συσκευασίας, μπορεί να εξοικονομήσει πολλούς πόρους πετρελαίου για τη χώρα, το προϊόν μπορεί να υποβαθμιστεί μετά τη χρήση και δεν θα προκαλέσει δευτερογενή λευκή ρύπανση. Επιπλέον, το πέτρινο χαρτί είναι επίσης μη εύφλεκτο σε σύγκριση με τα διάφορα αποικοδομήσιμα πλαστικά που έχουν κατασκευαστεί παραπάνω. Μπορεί να γραφτεί και να εκτυπωθεί στο γραφείο. Είναι κατάλληλο για τις περισσότερες μεθόδους εκτύπωσης, συμπεριλαμβανομένης της εκτύπωσης όφσετ (εκτύπωση όφσετ, εκτύπωσης όφσετ), της εκτύπωσης με γκραβούρα και της εκτύπωσης γραμματοσειράς. Εκτύπωση, μεταξοτυπία, περιστροφική εκτύπωση κ.λπ.
Το πιο σημαντικό είναι ότι μπορεί να παραχθεί σε μεγάλες ποσότητες προς το παρόν, το οποίο είναι ένα ιδανικό νέο υλικό για την παραγωγή μη πλαστικών σακουλών αγορών φιλικών προς το περιβάλλον.
Φυσικά, το πέτρινο χαρτί έχει επίσης κάποιες ελλείψεις: επειδή περιέχει μεγάλη ποσότητα ανθρακικού ασβεστίου, είναι αδιαφανές και η σκληρότητα είναι πολύ μεγάλη, γεγονός που οδηγεί σε κακή αντίσταση λυγισμού και ούτω καθεξής.