Biodegradace polyesterů a kopolyesterů v biodegradabilními plynivy

Bc. Jarmila Nováková

Master's thesis

Biodegradation of Polyesters and Copolyesters with Biodegradable Filler

Abstract:

Komerčně dostupné biologicky rozložitelné aromaticko-alifatické kopolyestery Ecoflex a Ecoflex s plnivem, jsou určeny pro výrobu mulčovacích filmů v oblasti zemědělství a navíc jsou používány i v mnoha dalších aplikacích. Tyto materiály ve formě fólií byly podrobeny biodegradačním testům za aerobních podmínek v půdním prostředí a v prostředí kompostu, s cílem porovnat míru biodegradace u obou vzorků. Biodegradační testy probíhaly 99 dní (14 týdnů) a biodegradace byla hodnocena metodou plynové chromatografie s teplotně vodivostní detekcí (GC/TCD), měřením produkce oxidu uhličitého (CO2). Z výsledků biodegradačních testů bylo potvrzeno, že Ecoflex s přídavkem škrobového plniva je lépe biologicky rozložitelný. Nejvyšší biodegradace, cca 55 %, bylo dosaženo u vzorků Ecoflexu s plnivem v prostředí nejenom kompostu, ale i v prostředí zemědělských půd. Biodegradace Ecoflexu bez plniva dosahovala cca 15 % v prostředí kompostu a cca 8 % v prostředí zemědělských půd. Následně byl také proveden mikrobiologický rozbor půd a kompostu. Vliv půdního prostředí na povrch testovaných fólií byl zkoumán pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM), kterou byly závěry z biodegradačních testů o lepší biodegradovatelnosti Ecoflexu s plnivem potvrzeny.

Abstract:

A pure Ecoflex and Ecoflex with starchy filler are commercial biodegradation aliphatic-aromatic copolyesters which have been developed for an industrial production of mulch films in agriculture and moreover these materials can be use in many other applications. The pure Ecoflex and Ecoflex with starchy filler in form of films were subjected to biodegradation tests. Biodegradation tests were performed under aerobic conditions in soil environment and an environment of compost. The goal of these biodegradation tests was to compare a biodegradation rate for both Ecoflex materials. Biodegradation tests were performed for 99 days (14 weeks). Biodegradation was evaluated by measuring of carbon dioxide production using gas chromatography with thermal conductivity detection (GC/TCD). It was confirmed by the biodegradation tests that the Ecoflex with starchy filler was more biodegradable than the pure Ecoflex. In a case of the Ecoflex with a starchy filler, there was achieved the highest biodegradation rate about 55 %. This biodegradation took place in an environment of compost and the agricultural soil as well. Biodegradation of the pure Ecoflex reached roughly 15 % in a case of compost and about 8 % in a case of agricultural soil. Microbiological analysis of soils and compost was carried out subsequently. Influences of the biological environment on surface of films were investigated by using scanning electron microscopy (SEM). This method confirmed better degradation abilities of the Ecoflex with filler than without.

Keywords

Biodegradace, Aromaticko-alifatický kopolyester, Ecoflex, Škrob, Půda, Kompost, Plynová chromatografie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 5. 2013

Accessible from:: 17. 5. 2013

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Petra Jančová, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

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