Как биоразлагаемость поли (этилен 2,5-франдикарбоксилат) (PEF) сравнивается с другими биоразлагаемыми пластмассами?

Механизм биодеградации: Поли (этилен 2,5-Фурандикарбоксилат) (PEF) получен из возобновляемых биобезок, таких как растительные сахары, но на его биоразлагаемость влияет химическая структура полимера. В отличие от полимеров, таких как PLA и PHA, которые имеют более простые, более алифатические структуры, на которые легче атаковать микробные ферменты, PEF включает в себя мономеры на основе фурана, которые делают его менее восприимчивым к быстрому деградации микробов. Присутствие ароматических колец в PEF дает ему более жесткую структуру, которая полезна с точки зрения стабильности и механических свойств, но делает полимер более устойчивым к разбивке микробного состава, тем самым замедляя процесс биодеградации. Хотя это является преимуществом в приложениях, где долговечность является ключевой (например, в упаковке и пленках), это может ограничить свою эффективность в приложениях, которые требуют быстрой биодеградации в природных средах.

Условия окружающей среды для деградации: биодеградация PEF, как и у большинства биоразлагаемых пластмасс, сильно зависит от условий окружающей среды, в которых он расположен. Для PEF процесс деградации является наиболее эффективным в контролируемых условиях, таких как те, которые обнаружены в промышленных компостировальных объектах. В этих средах повышенные температуры и наличие специфических микроорганизмов, которые адаптированы к разрушению полимеров, позволяют полимеру ухудшаться с течением времени. Напротив, пластики, такие как PLA и PHA, более легко биоразлагаемы в более широком диапазоне условий, в том числе в естественных условиях, таких как почвенная или водная среда, где микробные популяции более разнообразны. Однако более сложная структура PEF означает, что она может сохраняться в окружающей среде дольше, чем PLA или PHA, особенно в отсутствие инфраструктуры промышленного компостирования. Это может привести к опасениям по поводу способности PEF в полной мере биологическим вмешательством в таких условиях, как морские экосистемы, где пластическое загрязнение уже является важной проблемой.

Сравнение с PLA: PLA (Полилактановая кислота) является еще одним широко признанным биоразлагаемым пластиком, изготовленным из возобновляемых ресурсов, таких как кукуруза или сахарный тростник. Структура PLA проще, с молочной кислотой мономерами, которые легче разбиться естественными микроорганизмами в различных средах, включая компостирование, почву и морские среды. Это делает PLA более быстрым биоразлагаемым вариантом по сравнению с PEF. Биодеградация PLA обычно происходит в течение нескольких месяцев в компостиционных объектах, в зависимости от толщины продукта, в то время как скорость биодеградации PEF медленнее, особенно в условиях окружающей среды вне промышленного компостирования. PEF является более стабильной и обладает превосходными механическими свойствами, такими как более высокая прочность и барьерные возможности, которые могут быть полезны для определенных упаковочных применений. Однако при рассмотрении устойчивости окружающей среды более медленная биодеградация PEF может привести к более длительной стойкости на свалках или естественной среде обитания, что может привести к более длительному воздействию на окружающую среду.

Сравнение с PHA: Polyhydroxyalkanoates (PHA) представляет собой один из самых биоразлагаемых пластмасс, доступных сегодня. PHA производится бактериями посредством процессов ферментации и демонстрирует превосходную биоразлагаемость в самых разных условиях, включая почву, пресноводную и морской настройки. В отличие от PEF, которая медленнее к биодегралу, PHA быстро разрушается как в аэробной, так и в анаэробной среде, минимизируя его долгосрочный след окружающей среды. Более высокая биодеградация PHA является явным преимуществом в приложениях, где воздействие на окружающую среду является значительной проблемой, особенно в морских средах, где пластиковые отходы становятся все более проблематичными. PEF предлагает более высокую механическую прочность, превосходные свойства барьеры и лучшую термостабильность, что делает его более подходящим для применений, которые требуют долговечности, например, в определенных типах пищевых продуктов и упаковки для напитков. Хотя PEF не такой биоразлагаемый, как PHA, он остается привлекательным вариантом для тех, кто приоритет производительности в отношении быстрой биодеградации.