Анализ выпуска микропластика при старении и разложении PBAT на основе многотехнологического подхода

WANG Jia-min ,  

FENG Yue-chao ,  

SHI Ying-jie ,  

GAO Yuan ,  

MAO Lu ,  

LIU Yan ,  

GAO Xia ,  

摘要

В статье исследуется пленка из полибутиленадипата/терефталата (PBAT), построена система, объединяющая ультрафиолетовое старение и ферментативное разложение, применены многотехнологические методы для оценки поведения выброса микропластика и его структуры. Результаты показывают, что кератиназа оказывает значительное разлагающее действие на PBAT, при концентрации 1.0 мг/мл потеря массы за 7 дней достигла 63.5%. У нестандартированного PBAT преимущественно наблюдалось поверхностное эрозионное разложение, при этом уменьшалась средняя молекулярная масса оставшегося твёрдого вещества и увеличивалась шероховатость поверхности. Ультрафиолетовое старение привело к увеличению содержания кислорода на поверхности PBAT с 19.5% до 23.3%, наблюдались процессы окисления, разрыва цепей и реакции сшивки/разветвления. Анализ частиц дополнительно показал, что ультрафиолетовое старение значительно изменяет поведение выброса микропластика в процессе ферментативного разложения PBAT: для нестандартированного образца пиковое количество частиц составило около 2.23×10³ шт./50μL (примерно на 10-й день) с последующим резким снижением; в то время как для образца с 15-дневным ультрафиолетовым старением в поздней фазе разложения (29-й день) продолжался высокий выброс частиц — до 4.02×10³ шт./50μL, средний размер частиц достиг пика 998 мкм, поведение выброса изменилось с раннего быстрого взрывного на более медленное и устойчивое остаточное выделение. Этот многотехнологический метод может служить аналитической основой для оценки выброса микропластика в процессе старения и разложения биоразлагаемых пластиков.

关键词

PBAT;микропластик;анализ размера частиц;ферментативное разложение;ультрафиолетовое старение

阅读全文