Механизм разложения Как инициируется и происходит процесс разложения с применением добавки? ПЭ и ПП относятся к предельным углеводородам, то есть их молекулярную основу составляют атомы углерода, соединенные между собой в линейные или разветвленные цепочки с присоединенными к ним атомами водорода. Благодаря этим длинным цепочкам материал обладает эластичностью, прочностью, и именно они препятствуют образованию соединений атомов кислорода и углерода, ведущих к окислению, а следовательно, к разложению. Молекулярная масса материала может быть хорошим показателем сложности молекулярных цепочек, а следовательно, стойкости к окислению. Молекулярная масса - это масса атомов, которые составляют отдельную молекулу материала. Например, в молекуле воды 2 атома водорода и один атом кислорода - H2O. Атомная масса водорода – 1,00784, кислорода – 15,9994, таким образом, молекулярная масса воды - (2x1,00784) + 15,9994 = 18,01508. То есть одна молекула воды весит 18u (единиц атомной массы). Молекулярная масса полиэтилена – 300 тысяч единиц атомной массы. В конечном итоге полимеры, даже такие как ПЭ и ПП, подвержены разложению – через окисление, а затем через биохимический распад, но для этого необходимы сотни лет, при этом полимер должен находиться на свету, при высоких температурах, высоком уровне влажности, что постепенно будет способствовать разрушению полимерных молекулярных цепочек. Использование добавки обеспечивает следующий процесс: в полимер поступает про-деградант, который выступает в качестве катализатора, способствующего относительно быстрому разрушению длинных молекулярных цепей. Данный деградант представляет собой соль металла, вызывающую разрушение углеродных связей в молекулярных цепочках – таким образом, активируется распад. Длинные цепочки рвутся, в результате чего образуется большое количество коротких цепочек. Молекулярная масса стремительно уменьшается до показателя менее 40 тысяч единиц атомной массы. На этой стадии пластиковое изделие становится хрупким и быстро распадается на мелкие хлопья, материал становится смачиваемым. Короткие цепочки способны более легко гидратироваться, подвергаться окислению, а также действию микроорганизмов (стадия биологического распада), в результате образуются углекислый газ, вода и побочные вещества (сложные эфиры, карбоновые кислоты, этанол (этиловый спирт), альдегиды, кетоны). Побочные вещества со временем усваиваются микроорганизмами. Очень важно отметить, что наличие добавки, в силу очень незначительного ее количества, никак не меняет свойства базового полимера и, соответственно, готового изделия. Пакет, изготовленный с применением добавки, в течение заданного периода времени будет по-прежнему таким же прочным, хорошо окрашиваемым, а при необходимости - прозрачным. Столь небольшой процент добавки также означает, что она не вмешивается и в производственный процесс: в подавляющем большинстве случаев технологический процесс может проходить при тех же рабочих условиях, что и производство стандартного продукта. Не требуется никакого специального оборудования (разве что дозатор), производительность линии не меняется. |
