Degradacja wybranych syntetycznych poliestrów w warunkach naturalnych

• Autorzy: Adamus G. , Dacko P. , Musioł M. , Sikorska W. , Sobota M. , Biczak R. , Herman B. , Rychter P. , Krasowska K. , Rutkowska M. , Kowalczuk M.

Warianty tytułu

EN

Degradation of selected synthetic polyesters in natural conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań degradacji wybranych syntetycznych poliestrów, mianowicie poli(L-laktydu) (PLLA), poli[(DL)-laktydu] (PLA) oraz alifatyczno-aromatycznego kopoliestru kwas tereftalowy/kwas adypinowy/1,4-butanodiol (BTA) w warunkach kompostowania przemysłowego, a także w kompoście z osadem czynnym, w standaryzowanej glebie i w dynamicznej wodzie morskiej. Przebieg procesu degradacji śledzono oceniając zmiany ciężaru cząsteczkowego próbek metodą GPC, makroskopowe zmiany ich powierzchni oraz zmiany masy. Stwierdzono, że największe zmniejszenie ciężaru cząsteczkowego oraz wyraźna dezintegracja badanych materiałów polimerowych (zwłaszcza próbki PLA) zachodzi podczas degradacji w warunkach kompostowania przemysłowego. Jest to więc właściwe środowisko degradacyjne badanych, podatnych na kompostowanie polimerów, albowiem proces ich degradacji w pozostałych środowiskach zachodzi znacznie wolniej. Oceniono również zmiany charakterystycznych właściwości stosowanych środowisk w toku trwającego do 6 miesięcy procesu degradacji polimerów. Ponadto na podstawie testu fitotoksyczności stwierdzono brak jakiegokolwiek niekorzystnego wpływu produktów degradacji inkubowanych w glebie próbek PLLA oraz PLA na wzrost i rozwój wysianych w niej nasion roślin.

EN

The results of the study on degradation of selected synthetic polyesters namely poly(L-lactide) (PLLA), poly[(DL)-lactide] (PLA) and aliphatic - aromatic co-polyester terephthalic acid/ adipic acid/1,4-butanediol (BTA) in the industrial compost heap, a compost containing activated sludge, standardized soil or dynamic sea water were presented. The course of degradation process was monitored by evaluation of changes of molecular weights of the samples by GPC method (Fig. 1, 3, 4 and 7), macroscopic changes of the surface (Fig. 2) and weight loss. It has been found that most significant decrease in molecular weight and clear disintegration of the materials investigated (particularly PLA samples) took place during the degradation under the industrial composting conditions. So this is the proper degradation environment for the tested compostable polymers, for their degradation processes in the other environments go much more slowly. The changes in the characteristic properties of the environments used were also evaluated during the process of polymers' degradation up to six-month time (Table 1, 2 and 5). Additionally, on the basis of the results of phytotoxicity test, no harmful effects of the degradation products of PLA and PLLA samples, incubated in the soil, on the growth and development of the plants seeds sown in the soil has been found (Fig. 5 and 6, Table 3 and 4).

Słowa kluczowe

PL

polilaktyd; poliestry alifatyczno-aromatyczne; biodegradacja; kompost przemysłowy; standaryzowana gleba; dynamiczna woda morska; kompost z osadem czynnym

EN

polylactide; aliphatic-aromatic polyesters; biodegradation; industrial compost heap; standardized soil; dynamic sea water; compost containing activated sludge

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 51, nr 7-8
• Strony: 539--546
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Adamus G.

autor

Dacko P.

autor

Musioł M.

autor

Sikorska W.

autor

Sobota M.

autor

Biczak R.

autor

Herman B.

autor

Rychter P.

autor

Krasowska K.

autor

Rutkowska M.

autor

Kowalczuk M.

• Centrum Chemii Polimerów PAN, ul. M. Curie Skłodowskiej 34, 41-819 Zabrze,

Bibliografia

• 1. Kikolski R, Dłuska-Smolik E., Bolińska A.: Polimery 2005, 50, 208.
• 2. Kijeński J., Polaczek J.: Polimery 2004, 49, 669.
• 3. Łabużek S., Pająk J., Nowak B.: Polimery 2005, 50, 675.
• 4. http://www.cobro.org.pl/biopak/index.php?menu=l
• 5. Adamus G., Sikorska W., Kowalczuk M., Noda L, Satkowski M. M.: Rapid Commun., Mass Sp. 2003,17, 2260.
• 6. Witt U., Einig T., Yamamoto M., Kleeberg L, Deckwer W. D., Miiller R. J.: Chemosphere 2001,44, 289.
• 7. Muller R. J., Kleeberg L, Deckwer W. D.: J. Biotechnology 2001, 86,113.
• 8. Duda A., Penczek S.: Polimery 2003, 48,1.
• 9. Żakowska H.: „Opakowania biodegradowalne", COBRO, Warszawa 2003.
• 10. Żakowska H.: „Recykling odpadów opakowaniowych", COBRO, Warszawa 2005.
• 11. TsujiH.:Polymer2000,41,3621.
• 12. Tsuji H., Miyauchi S.: Biomacromolecules 2001, 2,597.
• 13. Krasowska K., Hejmowska A., Rutkowska M.: Polimery 2006, 51,21.
• 14. Żakowska H.: Odpady opakowaniowe w: „Krajowy Plan Gospodarki Odpadami", Konsorcjum IGO-IETU-PIG, październik 2002.
• 15. Żakowska H.: „Opakowania a odpady opakowaniowe. Poradnik. Obowiązki wynikające z nowych regulacji prawnych", ODDK Sp. z o.o., Gdańsk 2002.
• 16. „Kassel Projekt. Information about the world's only pilot project for marketing and recycling of compostable packaging made from biodegradable polymers", Narocon Innovation Consulting, Berlin, February 2003.
• 17. Antolak T.: „Kompostowanie odpadów miejskich w warunkach polskich", mat. konf. „Techniczne i ekonomiczne problemy gospodarki odpadami komunalnymi TECHEKO 95", wrzesień 1995.
• 18. Żakowska H.: „Kryteria przydatności opakowań do utylizacji przez kompostowanie", COBRO, Warszawa 1999.
• 19. Hakkarainen M., Karlsson S., Albertsson A-C: Polymer 2000, 41,2331.
• 20. Shogren R. L., Doane W. M., Garllota D., Lawton J. W, Willet J. L.: Polym. Degrad. Stab. 2003, 79, 405.
• 21. Pranamuda H., Tokiwa Y, Tanaka H.: Appl. Environ. Microbiol 1997, 63,1637.
• 22. Jarerat A., Tokiwa Y: Macromol. Biosci. 2001, l, 136.
• 23. Siuta J., Wasiak G.: Ekologia i Technika 1994, l, 20.
• 24. Sobota M., Dacko P, Janeczek H., Kowalczuk M.: „New biodegradable polymer materials containing synthetic poly([R, S] 3-hydroxybutyrate) and their properties", mat. konf. „European Polymer Congress", Moskwa 2005, P5. 4—40.
• 25. Kleeberg L, Hetz C., Kroppenstedt R. M., Muller R-J., Deckwer W-D.: Appl. Environ. Microbiol 1998, 64,1731.
• 26. Li S., Girard A., Garreau H., YertM.: Polym. Degrad. Stab. 2001, 71,61.
• 27. Li S., Tenon M., Garreau H., Braud C., Vert M.: Polym. Degrad. Stab. 2000, 67, 85.