Degradation of Polylactide in Household Composter

• Autorzy: Magda Morawska

Warianty tytułu

Degradacja polilaktydu w kompostowniku przydomowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Biopolymers such as polylactide are increasingly becoming available for use in packaging applications. The main advantages of polylactide packaging are that they are obtained from renewable resources and can be degraded in compost or soil. So far, biodegradable polymeric materials were degraded in industrial composting facilities, in specific and controlled conditions. The main objective of this study was to investigate if the composting process of polylactide occurs with equal efficiency in a household as in industrial composters. Polylactide films, polylactide films covered with SiOx layer and polylactide films with aluminium layer were selected for the investigation. Films were composted during 80 days in minced mixture of grass and leaves with addition of biological agent. Biological agent, which contained selected micro-organisms such as bacteria and fungi accelerating composting of organic waste in households composters. Vaccine was dissolved in water and then added to the composted mass. Degradation of the polylactide films was monitored by mass changes, differential scanning calorimetry (DSC) and microscopic observations of surface structure changes. The results indicated that biological agent did not accelerate process of biodegradability of polylactide films. Process occurred with equal efficiency in compost mass without addition of vaccine. (original abstract)

Biopolimery, takie jak na przykład polilaktyd są coraz częściej stosowane jako opakowania. Polilaktydy produkowane są z surowców pochodzących z odnawialnych źródeł, więc podczas procesu degradacji rozkładają się do substancji naturalnie występujących w środowisku, co nie zaburza cyklu materii w środowisku. Dotychczas materiały polimerowe składowane były w przemysłowych kompostowniach, gdzie poddawane były procesowi degradacji w ściśle określonych i kontrolowanych warunkach. Zastanawiającym staje się fakt, czy ten sam proces kompostowania tworzyw biodegradowalnych może zajść w przydomowym kompostowniku z równą skutecznością. Dzięki temu znacznie zmniejszyłaby się ilość odpadów trafiających na składowiska, odciążając tym samym środowisko naturalne. Do badań wybrano wielowarstwowe folie polilaktydowe: folię polilaktydowa, folię polilaktydową pokrytą warstwą aluminium oraz folię polilaktydową pokrytą warstwą tlenków krzemu. Folie zostały poddane procesowi kompostowania w mieszaninie rozdrobnionej trawy i liści z dodatkiem biologicznego preparatu. Biologiczny preparat, zawierający wyselekcjonowane bakterie i grzyby, stosowany jest do przyspieszania procesu kompostowania w kompostownikach przydomowych. Degradacja foli polilaktydowych weryfikowana była na podstawie zmian masy próbek, analizy termicznej oraz mikroskopowych obserwacji zmian powierzchni folii. Wyniki wskazują, iż biologiczny preparat nie przyspiesza procesu kompostowania foli polilaktydowych. Proces zachodzi z równą skutecznością w kompoście bez dodatku preparatu mikrobiologicznego. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Biodegradation; Packaging; Environmental protection

PL

Biodegradacja; Opakowania; Ochrona środowiska

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2016
• Numer: nr 4
• Strony: 55--64

Twórcy

autor

Magda Morawska

• Gdynia Maritime University, Poland

Bibliografia

• [1] Malinowski R. (2008) Polimery biodegradowalne. Teka Komisji Budowy i Eksploatacji Maszyn, Elektrotechniki, Budownictwa - OL PAN, 2, 103-106.
• [2] http://www.opakowanie.pl/home/wiadomosci/raport-nt-rynku-biotworzyw-2012-2017.
• [3] Kale G., Kijchavengkul T., Auras R., Rubino M., Selke S.E., Singh S.P. (2007) Compo-stability of bioplastic packaging materials: an overview. Macromolecular Bioscience, 7 (3), 255-277.
• [4] Song J.H., Murphy R.J., Narayan R., Davies G.B.H. (2009) Biodegradable and compo-stable alternatives to conventional plastics. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364 (1526), 2127-21.
• [5] Kricheldorf H.R. (2001) Syntheses and application of polylactides. Chemosphere, 43 (1), 49-54.
• [6] Bastioli C. (2005) Handbook of biodegradable polymers. Rapra Technology Ltd, Shaw-bury, Shrewsbury, Shropshire, UK
• [7] Haynes D., Abayasinghe N., Harrison G., Burg K., Smith J. (2007) In situ copolyesters containing poly(L-lactide) and poly(hydroxyalkanoate) units. Biomacromolecules, 8, 1131-1137.
• [8] Colomines G., Domenek S., Ducruet V., Guinault A. (2008) Influences of the cry-stallisation rate on thermal and barrier properties of polylactide acid (PLA) food packaging films. International Journal of Material Forming, 1 (1), 607- 610.
• [9] Ahmed J., Zhang J., Song S., Varshney S. (2009) Thermal properties of polylactides. Effect of molecular mass and nature of lactide isomer. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 95 (3), 957-964.
• [10] Foltynowicz Z., Jakubiak P. (2002) Poli(kwas mlekowy) - biodegradowalny polimer otrzymany z surowców roślinnych. Polimery, 46, (11-12), 769-774.
• [11] Petinakis E., Liu X., Yu L., Way C., Sangwan P., Dean K., Edward G. (2010) Biode-gradation and thermal decomposition of poly (lactic acid)-based materials reinforced by hydrophilic fillers. Polymer Degradation and Stability, 95 (9), 1704-1707.
• [12] Rutkowska M., Krasowska K., Heimowska A., Steinka I., Janik H. (2002) Degradation of polyurethanes in sea water. Polymer Degradation and Stability, 76 (2), 233-239.
• [13] Rutkowska M., Krasowska K., Heimowska A., Kowalczuk M. (2003) Degradation of the blends of natural and synthetic copolyesters in different natural environments. In Macromolecular Symposia, 197, 421-430.
• [14] Krasowska K., Brzeska J., Rutkowska M., Dacko P., Sobota M., Kowalczuk M. (2008) The effect of poly (D,L-lactide) modification with poly [(R,S)-3-hydroxybutyrate on the course of its degradation in natural environments. Polimery, 53 (10), 730-736.
• [15] Ndazi B.S., Karlsson S. (2011) Characterization of hydrolytic degradation of polylactic acid/rice hulls composites in water at different temperatures. Express Polymer Letters, 5 (2), 119-131.
• [16] Paul M.A., Delcourt C., Alexandre M., Degée P., Monteverde F., Dubois P. (2005) Polylactide/montmorillonite nanocomposites: study of the hydrolytic degradation. Polymer Degradation and Stability, 87 (3), 535-542.
• [17] Santonja-Blasco L., Rosana Moriana J., Badia A., Ribes-Greus A. (2010) Thermal ana-lysis applied to the characterization of degradation in soil of polylactide: I. Calorimetric and viscoelastic analyses. Polymer Degradation and Stability, 84, 2185-2191.
• [18] Sikorska W. (2000) Wpływ morfologii na właściwości oraz biodegradację kopolimerów i mieszanek polimerowych zawierających ataktyczny poli(3-hydroksymaślan). Praca doktorska. Zabrze.

Identyfikatory

DOI

10.19202/j.cs.2016.04.05