Оценка биологического разрушения и способы деградации полимерных материалов на основе полиэтилена

• Автор: Агзамов, Раушан Зуфарович
• Шифр специальности: 03.01.06, 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 178 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Основные понятия. Характеристика полимерных материалов в народном хозяйстве и подходы к повышению их биоразлагаемости
1.2 Характеристика синтетических полимерных материалов и их доступность для биодеградации. Этапы разрушения синтетических полимеров в процессе эксплуатации, хранения и складирования
1.3 Характеристика природных полимеров и их композиций с синтетическими полимерными материалами
1.4 Биотехнологические аспекты деструкции полимерных материалов. Механизмы деградации синтетических полимеров под действием микроорганизмов
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Объекты исследований
2.1.1 Полимерные материалы
2.1.2 Накопительные микробные культуры и ферментные препараты
2.1.3 Жидкие и почвенные среды для культивирования микробных культур
2.2 Схема экспериментальных исследований
2.3 Методы исследования
2.3.1 Биологические методььисследования культуральных жидкостей и почв
2.3.1.1 Микробиологические методы
2.3.1.2 Биохимические методы
2.3.2 Методы исследования физико-механических характеристик образцов полимерных материалов
2.3.2.1 Разрушающие методы
2.3.2.2 Неразрушающие методы

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ДЕГРАДАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА В ПОЧВЕННЫХ СРЕДАХ
3 Л. Методика проведения экспериментальных исследований
3.2 Оценка биологической активности почвенных микроорганизмов
3.2.1 Анализ дыхательной активности почвенных микроорганизмов
3.2.2 Анализ дегидрогеназной активности почвенных микроорганизмов
3.2.3 Оценка pH солевой вытяжки почвенных проб
3.2.4 Идентификация доминирующих групп микроорганизмов в почвенных образцах
3.2.5 Оценка токсичности водных вытяжек образцов почвы
3.3 Анализ физико-механических характеристик образцов полимерных материалов в процессе их деградации в почве
3.3.1 Изменение физико-механических свойств полимерных образцов
на основе ПЭНД
3.3.2 Изменение физико-механических характеристик полимерных образцов на основе ПЭВД 110 ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ПРЕДОБРАБОТКИ ОБРАЗЦОВ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА
ИХ БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗРУШЕНИЕ
4.1 Методика проведения экспериментальных исследований
4.2 Исследование ферментативного разрушения полимерных
материалов на основе полиэтилена высокого давления
4.3 Исследование биологического разрушения полимерных образцов
под действием микромицетов ТпсИоскгта азрегеИит
4.4 Исследование деградации полимерных материалов на основе полиэтилена высокого давления в жидких средах
4.5 Исследование возможности потребления компонентов полимерных образцов накопительными культурами микроорганизмов в качестве источников углерода
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА РАЗРУШЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
5.1 Методика проведения экспериментальных исследований
5.2 Исследование влияния ультрафиолетового облучения на разрушение полимерных материалов на основе полиэтилена высокого давления
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА ДЛЯ ИХ ЭФФЕКТИВНОЙ ДЕГРАДАЦИИ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

кристаллические, гидрофильные - чем гидрофобные, низкоплавкие - чем высокоплавкие, нерегуляные - чем регулярные.
Пластификаторы наименее стойкие компоненты пластиков. Содержание пластификатора может составлять 30-50% от массы пластика, поэтому от биостойкости пластификатора в большой мере зависит и биостойкость всего материала. Пластификаторы, в состав которых входят фосфорная или фталевая кислоты, обладают наибольшей стойкостью к воздействию микроорганизмов. Наименьшая устойчивость у эфиров себациновой и других, алифатических кислот. Скорость биодеструкции полимерных материалов в значительной степени зависит также от пространственной доступности макромалекул биологическим агентам, что определяется гидрофильно-гидрофобными свойствами поверхности материалов, их надмолекулярной организацией и макроструктурой, а также природой реагента [24].
В качестве биоразлагающих добавок к.синтетическим полимерам могут использоваться как полиэфиры гидроксикарбоновых кислот (обычно ПГБ), так и природные биополимеры (как правило, полисахариды, волокна растительного происхождения, ОТХОДЫ сельскохозяйственной И' пищевой отрасли и др.) [1].
1.3 Характеристика природных полимеров и их композиций с синтетическими полимерными материалами
В качестве природных полимеров- используют полисахариды (целлюлозу, крахмал, хитин, хитозан и др.) и белки (казеин, коллаген и др.)
[13-
Полисахариды представляют собой природные соединения, связанные в макромолекулу при помощи глюкозидных кислородных мостиков. Характеристика основных полисахаридов, используемых для создания биоразлагаемых полимеров, представлена в таблице 1.2 [19].