d. Các câu hỏi cần trả l ời và các đề nghị chỉnh sử a:
5.2.1.2.1.Các biện pháp tăng khả năng phân hủy của PE
a. Sử dụng phụ gia xúc tiến oxy hóa
Một giải pháp khả thi để chuyển các bao bì chất dẻo thành các vật liệu có khả năng phân huỷ sinh học trong thời gian ngắn là sử dụng các phụ gia có khả năng tăng tốc phản ứng của chất dẻo với oxy không khí và đưa nguyên tử oxy vào trong mạch polyme. Các phụ gia làm tăng tốc và thúc đẩy quá trình phân huỷ sinh học được gọi là phụ gia xúc tiến phân huỷ (prodegradant), một số loại đã và đang được sử dụng bao gồm:
• Muối và phức chất của kim loại chuyển tiếp
Muối và phức chất của kim loại chuyển tiếp hiện nay được sử dụng khá phổ biến làm chất xúc tiến phân huỷ nhờ khả năng xúc tác cho quá trình phân huỷ hydroperoxide thành các gốc tự do. Các kim loại chuyển tiếp được sử dụng nhiều nhất bao gồm Fe, Co và Mn. Sắt có hiệu quả cao trong việc tăng tốc quá trình phân huỷ quang còn Mn và Co lại rất nhạy với quá trình phân huỷ nhiệt. Các ion kim loại thường được đưa vào với lượng vết ở dạng phức hữu cơ.
Trang 67
Hình 5.2: Xúc tác ion kim loại cho quá trình phân hủy hydroperoxide thành các gốc ankoxy và peroxy
• Các hệ không chứa kim loại chuyển tiếp
Trong khi hầu hết các công trình công bố liên quan đến quá trình giảm cấp sinh học đều đề cập đến muối của kim loại chuyển tiếp thì vẫn có một số báo cáo về các phụ gia xúc tiến phân huỷ khác không chứa bất kỳ kim loại chuyển tiếp nào. Hầu hết các loại nhựa polyolefin thương mại đều trải qua quá trình biến đổi hoá học dưới ánh sáng UV bởi chúng có chứa các tạp chất, phụ gia có nhóm mang màu. Chính các nhóm mang màu này sẽ hấp thụ ánh sáng hoặc photon có năng lượng nhất định. Quang phổ ánh sáng mặt trời chiếu xuống trái đất trong khoảng từ 290-3000 nm, với bức xạ tử ngoại trong vùng 295 - 380 nm. Các hợp chất bão hoà có các liên kết C-C, C-H và O-H sẽ hấp thụ ánh sáng có chiều dài sóng nhỏ hơn 200 nm, cả 2 nhóm carbonyl và nối đôi liên hợp đều có cực đại hấp thụ trong khoảng 200 đến 300 nm. Việc đưa các nhóm này vào polyme làm tăng tốc quá trình phân huỷ quang.
Các hợp chất, nhóm chức thường gặp là các copolyme keton, các nhóm 1,2- oxo- hydroxy, các alcohol và este không no, benzophenon, γ-pyrone β-diketon, peroxide …
Qua tổng quan các tài liệu thấy rằng PE hầu như không phân hủy sinh học, để nâng cao khả năng phân hủy sinh học của màng PE thì sử dụng các phụ gia xúc tiến oxy hóa là biện pháp được quan tâm hơn cả. Việc chế tạo các vật liệu nhựa PE chứa phụ gia xúc tiến tiến oxy hóa hoàn toàn dựa trên quy trình công nghệ và thiết bị chế tạo nhựa hiện có nên có thể hoàn toàn chủ động về mặt công nghệ với giá thành của sản phẩm chỉ tăng 20 – 25% so với nhựa truyền thống.
Trang 68