Studium biodegradace nových polymerních směsí v anaerobním vodném prostředí

Abstract

Tato disertační práce byla zaměřena na hodnocení nových polymerních směsí na bázi poly-epsilon-kaprolaktonu (PCL), kyseliny poly-beta-hydroxy máselné (PHB), poly (vinyl) alkoholu (PVA) a rozdílných typů polysacharidů a změkčovadel, které byly vyrobeny na dvoušněkovém vytlačovacím zařízení LABtech za podmínek simulujících průmyslovou výrobu plastů. Vzhledem ke skutečnosti, že se většina publikovaných prací zaměřuje na hodnocení biorozložitelnosti materiálů v aerobním prostředí, byla podstatná část této studie věnována posouzení anaerobní biologické rozložitelnosti nových směsí v prostředí anaerobního kalu za mezofilních podmínek. Pro hodnocení anaerobního rozkladu výše uvedených polymerních materiálů byla využita plynově chromatografická analýza vyprodukovaného CH4 a CO2 a měření změn hmotnostních úbytků jednotlivých vzorků. Testy byly rozšířeny o studie změn mechanických, tepelných a morfologických vlastností směsí. Na základě výsledků měření těchto vlastností a rozložitelnosti polymerních směsí lze konstatovat, že nejvhodnější vzorek pro praktické využití je směs o složení 61,8 hm. % PVA, 21 hm. % xanthanu a 17,4 hm. % glycerolu. V další části práce byl u vzorků na bázi PCL a škrobů posuzován vliv typu škrobu, jeho zrnitosti a plastifikace na mechanické vlastnosti a rozložitelnost vzorků při použití anaerobního kalu za mezofilních podmínek. Nejvhodnějším plnivem pro polymerní směsi s PCL se ukázal být škrob z geneticky upravené kukuřice označený Waxy. Bylo prokázáno, že forma a velikost škrobových zrn měly významný vliv na mechanické vlastnosti a biologický rozklad polymerních směsí PCL se škrobem nebo škrobem plastifikovaným glycerolem v anaerobním vodném prostředí. Z výsledků získaných v předložené práci je možné konstatovat, že nové polymerní směsi z praktického hlediska poskytují vyhovující mechanické vlastnosti pro obalové materiály, které pak mohou být použity např. jako mulčovací fólie, jednorázové nádobí, nákupní tašky a sáčky.