Biologisk nedbrytning efter exponering i solljus eller värme

Många syntetiska polymerer är normalt beständiga mot oxidation och bionedbrytning som kommersiella produkter tack vare användningen av antioxidanter och stabilisatorer.

De är också mycket beständiga mot hydrolys men kan dock göras oxo-bionedbrytbara genom tillsatts av s.k. pro-degradanter. På det viset bryts de ner genom kedjereaktion med friradikal mekanism innefattande luftens syre. De primära nedbrytningsprodukterna är hydroperoxider, som i sin tur kan brytas ner antingen termolytiskt eller fotolytiskt. Detta leder till kedjebrott och bildning av lågmolekylära oxidationsprodukter sådana som karboxylsyror, alkoholer och ketoner, vilka är lämpliga för mikroorganismer för bioassimilation.

Abiotisk (utan mikroorganismer) nedbrytning

Livslängden hos ett polymert material bestäms till största delen av materialets känslighet för syreangrepp. Detta är i sin tur beroende av materialets kemiska och fysikaliska egenskaper.
Utveckling av bionedbrytbara material innebär alltid en kompromiss mellan tillräckligt bra fysikaliska egenskaper för att produkten ska fungera tillfredställande och en snabb och förutsägbar nedbrytning i naturen.
 Det innebär att det är viktigt att veta hur länge en produkt kommer att fungera under normala användningsförhållanden men också efter hur lång tid kommer avfallet att brytas ner så mycket i en given miljö att det nedbrutna materialet kan metaboliseras av mikroorganismer.

Solljus och värme

Nedbrytning i värme genom termooxidation utförs vid förhöjd temperatur i torr eller fuktig luft beroende på avsedd användning. Nedbrytning i solljus genom fotooxidation testas med hjälp av artificiell väderbeständighetsprovning där ett material utsätts för inverkan av artificiellt solljus, fuktig luft och simulerat regn. Effekter av exponeringar utvärderas med hjälp av mekaniska tester och/eller SEC (Size Exclusion Chromatography) och/eller IR (infraröd spektroskopi) mätningar. Mätningarna ger information om hur molekylvikten och oxidationsgraden ändras med tiden för olika material.

Material nedbrytbara genom kombination av abiotisk oxidation och biologisk metabolisering

Test enlig ASTM D 6954 eller SPCR 141 bilaga 4 skall visa att material eller produkter som t.ex. jordbruksfilm, golfpeggar, odlingskrukor, m.m. bryts ned först abiotiskt i en given miljö under en viss bestämd tid och att det nedbrutna materialet kan bli metaboliserat i jorden eller komposten till en hög andel.  

RISE Research Institutes of Sweden, Tel 010-516 50 00, E-post info@ri.se

SP, Innventia och Swedish ICT har gått samman i RISE för att bli en starkare forsknings- och innovationspartner för näringsliv och samhälle.
Under 2017 kommer sp.se att vara en av flera webbplatser inom RISE. Besök gärna ri.se för mer information om RISE.

Dela den här sidan: