Cuáles son las clasificaciones de los plásticos biodegradables?

Hora de publicación: 2023-12-14 14:55

Site Editor: CHAOXIN

En el ámbito de los materiales sostenibles, los plásticos biodegradables desempeñan un papel fundamental. Estos plásticos, categorizados según sus mecanismos de degradación y materias primas, contribuyen significativamente a las prácticas respetuosas con el medio ambiente. En términos de mecanismos de degradación, los plásticos biodegradables se pueden clasificar en plásticos biológicamente degradables, plásticos fotodegradables, plásticos foto/biodegradables y plásticos degradables en agua. Mientras tanto, la clasificación basada en materias primas distingue entre plásticos de origen biológico y plásticos a base de petróleo. Este sistema de clasificación proporciona una visión general completa del panorama diverso y ecológico de los plásticos biodegradables.

Clasificación por método de degradación

Categoría	Plásticos biodegradables	Plásticos fotodegradables	Plásticos fotobiodegradables	Plásticos solubles en agua	Plásticos de base biológica	Plásticos a base de petróleo
Introducción	Plásticos que pueden ser descompuestos por microorganismos como bacterias, hongos, algas, etc., en compuestos de bajo peso molecular en determinadas condiciones.	Plásticos que se descomponen gradualmente bajo la influencia de la luz solar. - Tipo de copolímero: Sintetizado a partir de monóxido de carbono o monómeros que contienen carbono y monómeros de olefinas. - Tipo de aditivo: Plásticos con fotosensibilizadores añadidos como benjuí, éter metílico de benjuí, etc.	Fusión de características tanto fotodegradables como biodegradables.	Plásticos que pueden degradarse completamente en ambientes naturales húmedos.	Plásticos generados a partir de sustancias naturales como almidón, soja, celulosa, lignina, aceites vegetales, etc., bajo la acción de bacterias, enzimas, etc.	Compuestos de alto peso molecular formados mediante reacciones de polimerización o policondensación utilizando combustibles fósiles como el petróleo como materia prima.
Productos representativos	PLA, PHA, PBAT, etc.	PE, PP, PVC, PS, etc. fotodegradables.	Aún no en producción en masa.	Plásticos a base de almidón	PLA, PHA, Derivados de polisacáridos, Polímeros de aminoácidos	PCL, PBSA, PBAT
Ventajas	Rendimiento similar a los plásticos convencionales, buena degradabilidad y alta seguridad.	Proceso de producción sencillo y de bajo coste.	Combina las ventajas de los materiales fotodegradables y biodegradables.	Degradación rápida y completa en poco tiempo, sin dejar rastro, sin contaminación y de bajo coste.	Abundantes fuentes de materia prima, libres de sustancias tóxicas, contaminación reducida y rendimiento similar a los plásticos convencionales.	Biodegradable
Desventajas	Proceso de producción complejo en comparación con los plásticos convencionales.	El proceso de degradación está influenciado por la intensidad de la luz.	Dificultades en la producción en masa.	Bajo rendimiento, campos de aplicación estrechos y contenido residual en la degradación del almidón.	Mayor costo.	Mayor costo.

Los plásticos biodegradables abarcan varios tipos, con ejemplos destacados que incluyen PBAT, PLA, PBS, PCL, PHA y más. El PLA y el PBAT, en particular, dominan el panorama y sirven como alternativas clave a los plásticos tradicionales. El PLA, derivado principalmente del ácido láctico, destaca como uno de los plásticos biodegradables más comunes. Presenta alta dureza, transparencia, buena termoplasticidad y resiliencia, lo que lo convierte en un material rentable en la industria de los plásticos biodegradables. El PLA encuentra aplicaciones en diversos campos, como el envasado de alimentos, vajillas desechables y materiales médicos.

Por otro lado, el PBAT, con su excelente extensibilidad y resistencia a la tracción, sobresale en la formación de películas y se usa ampliamente en embalaje y agricultura debido a su facilidad para soplar la película. La investigación y el desarrollo de plásticos biodegradables han evolucionado a lo largo de casi seis décadas, progresando desde los plásticos modificados con almidón de primera generación hasta los plásticos fototermales degradables de segunda generación y, finalmente, hasta los plásticos biodegradables de tercera generación. El foco actual de la investigación está en la tercera generación de plásticos biodegradables, caracterizados por un excelente rendimiento y una rápida degradación en entornos naturales (bajo microorganismos específicos, temperatura y humedad). Estos plásticos no presentan riesgo de contaminación blanca, lo que los convierte en una dirección transformadora para el futuro desarrollo ecológico.

Rendimiento y aplicaciones de los plásticos biodegradables

Tipo de plástico biodegradable	Actuación	Aplicaciones principales
PBAT	Combina características de PBA y PBT. El rendimiento es cercano al de los materiales tradicionales a base de petróleo, exhibiendo buena resistencia a la tracción y alargamiento a la rotura. Excelentes propiedades filmógenas.	Films plásticos para embalajes, filmes para abono agrícola, utensilios desechables, etc.
PLA	Alta dureza, alta transparencia, tenacidad y alta permeabilidad al vapor de agua y al oxígeno. Ideal para envases transparentes y materias primas para la fabricación de tuberías.	Vida cotidiana, agricultura y silvicultura, protección del medio ambiente, textiles, materiales compuestos, ingeniería de tejidos y materiales de impresión 3D.
PBS	Rendimiento similar al PBAT; buenas propiedades de procesamiento. Reducción de costes lograda mediante la cohumectación con una gran cantidad de cargas como carbonato cálcico y almidón.	Materiales de embalaje de alimentos, materiales de embalaje de espuma, botellas de artículos de primera necesidad, películas agrícolas, materiales de liberación lenta para pesticidas y fertilizantes, etc.
PCL	Buena biocompatibilidad; El punto de fusión es 60-63 ℃.	Utilizado principalmente en materiales de embalaje de alto valor añadido y materiales médicos, también aplicable a consumibles de impresión 3D.
PHA	Buena biocompatibilidad; excelente permeabilidad al fármaco, lo que permite una liberación estable y prolongada del fármaco; Fuerte biodegradabilidad en diversas condiciones ambientales.	Utilizado en campos de alto valor agregado como productos médicos, farmacéuticos y químicos.

Comparación de plásticos biodegradables de tercera generación

Categoría de generación	Camino Tecnológico	Características de degradación	Pros y contras
Tipo de polvo modificado	Monómeros tradicionales como material base; Se introducen aditivos como el almidón.	Degradación general en condiciones ambientales; La eficiencia de degradación es moderada.	No se puede degradar completamente; difícil de reciclar.
Tipo fototérmico	Monómeros tradicionales como material base; adición de fotosensibilizadores.	Degradación en condiciones de luz; el período de inducción de la degradación puede controlarse mediante reguladores de fotodegradación.	Influencia significativa de las condiciones ambientales durante el proceso de degradación.
Plásticos biodegradables	El material base es inherentemente biodegradable.	Alta eficiencia en la degradación del compost.	Posible degradación total; altos costos de producción.

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