工业生产的PHBV/PBAT双层薄膜的生物降解分析
Miguel Fernandes1,2, Andreia F Salvador3,4, Cristiane C P Andrade5
1Centre of Biological Engineering, University of Minho, Campus de Gualtar, 4710-057, Braga, Portugal. macfernandes23@gmail.com.
可生物降解的聚乙酸-联合乙酸/聚乙烯基酸甲 (PHBV/PBAT) 薄膜进行了土壤生物降解的测试. PHBV成分降解,留下改变的PBAT,与新型Aspergillus真菌被确定为PHBV降解剂.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 对石化聚合物可持续替代品的需求不断增长,推动了对可生物降解塑料的研究.
- 聚基酸盐-协基酸盐/聚乙烯基酸盐 (PHBV/PBAT) 双层薄膜为食品包装等应用提供了有前途的性能.
- 在自然环境中进行有效的生物降解测试对于验证这些新材料的环保要求至关重要.
研究的目的:
- 为了确定PHBV/PBAT双层膜在土壤中的有氧生物降解.
- 分析生物降解过程中薄膜的化学和形态变化.
- 确定参与降解过程的微生物群落,并隔离潜在的生物降解微生物.
主要方法:
- 通过ASTM D5988 (2018) 标准测试方法使用二氧化碳演变的有氧生物降解评估.
- 生物降解后的薄膜残留物的物理化学分析 (例如,结晶性,碳峰分析).
- 从土壤和膜残留物中分离和识别微生物,重点关注PHBV和PBAT降解剂.
主要成果:
- 在27°C的土壤中7个月后,PHBV/PBAT双层薄膜实现了46.0±2.7%的生物降解.
- 在残留物中完全缺少PHBV层;只剩下PBAT,显示晶度增加和碳酸峰减少.
- 在残留物上形成的真菌生物膜和12个能够降解PHBV的微生物分离物被确定,其中包括两种新的Aspergillus物种.
结论:
- 两层PHBV/PBAT薄膜在土壤中显示出显著的有氧生物降解,主要是通过PHBV成分的降解.
- 降解过程在剩余的PBAT中引发了化学和形态变化,表明了生物相互作用.
- 确定了新的PHBV降解真菌,扩大了已知的能够分解可生物降解聚合物的微生物库.
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