Biodegradace nových syntetických materiálů

Bc. Vladimír PIŠ

Master's thesis

Biodegradation of a new syntetic polymers

Abstract:

Byla sledována biodegradabilita série vzorků aromaticko-alifatického kopolyesteru Ecoflex a serie vzorků PLA polyesteru, které byly podrobeny procesu urychleného stárnutí v zařízení SEPAP 12/24 vybaveného výkonnými lampami simulujícími účinek slunečního záření. V tomto zařízení byly fóliové vzorky ecoflexu vystaveny záření po dobu 0, 10, 25 a 100 hodin, a fóliové vzorky PLA polyesteru po dobu 0, 10, a 50 hodin. Během ozařování došlo u vzorků ecoflex především k síťovacím reakcím a u vzorků PLA ke štěpným reak-cím. Předpokladem bylo, že tyto změny v ozářených polymerech by mohli ovlivnit násled-nou biodegradabilitu v prostředí kompostu. Biodegradační experimenty provedené s fo-todegradovanými vzorky ecoflex a PLA ukázaly, že doba ozařování nemá vliv na násled-nou rychlost biodegradace v prostředí kompostu. Pravděpodobným vysvětlením je to, že při stárnutí nedocházelo k významné změně počtů dostupných hydrolyzovatelných vazeb v polymeru. V rámci práce se provedl i biodegradační pokus se vzorky PBAT, Ecoflex, nízkomoleku-lárním PLA a vysokomolekulárním PLA v práškové formě za účelem sledovaní změn mi-krobiálního oživení v kompostu. Byly sledovány termofilní bakterie rostoucí na TYA agaru, aktinomycéty, vláknité plísně a mikroorganismy schopné rozkládat daný polyester. Bylo zjištěno, že v průběhu tohoto biodegradačního pokusu došlo k výraznějšímu nárůstu pouze u skupin mikroorganismů schopných rozkládat zkoumané polyestery

Abstract:

The series of samples made from aromatic-aliphatic co-polyester Ecoflex, was subjected to accelerated aging procedure in SEPAP 12/24 unit equipped with high power lamps simula-ting the effects of sunlight and subsequently biodegradation of the irradiated samples were studied. Film?s samples of ecoflex were exposed to irradiation for 0, 10, 25 and 100 hours and film?s samples of PLA polyester for 0, 10, and 50 hours in the apparatus. Primarily, Crosslinking in the samples of ecoflex and chain scission in the samples of PLA occurred during irradiation. It was supposed that changes in the irradiated polymers might affect subsequent biodegradability in compost. The biodegradation experiments conducted with photodegradable samples of ecoflex and PLA showed that duration of irradiation did not have effect on a subsequent speed of the biodegradation in compost. The most probable explanation was that the number of available hydrolysable ester bonds did not change sig-nificantly during the aging. Even the biodegradation experiment with the samples of PBAT, Ecoflex, low-molecular PLA and high-molecular PLA in state of powder was made in order to observe changes in microbial resuscitation in compost within this study. Thermophilic germs growing in TYA agar, actinomyces, mildew and micro-organisms which are able to lyse given polyester were studied. It was discovered, in the course of the biodegradation experiment, more obvious increase occurred only in micro-organisms which are capable of lysing observed polyester.

Keywords

aromaticko-alifatický kopolyester, Ecoflex, PLA, biodegradace, kompost

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 5. 2011

Identifier: 19047

Thesis defence

• Date of defence: 13. 6. 2011
• Supervisor: doc. Mgr. Marek Koutný, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Enviromental Protection Engineering