食品包装可降解淋膜纸的降解过程受哪些因素影响?
2024-12-30 来自: 广东世容新材料科技有限公司 浏览次数:260
食品包装可降解淋膜纸的降解过程受哪些因素影响?
环境因素
温度:
温度对可降解淋膜纸的降解速度有着显著影响。在较高温度环境下,微生物的活性通常会增强,化学反应速率也会加快。例如,在堆肥环境中,温度一般保持在 50 - 60℃左右,这种相对较高的温度有利于微生物的生长繁殖。微生物会分泌酶来分解可降解淋膜纸中的有机成分,如淀粉、纤维素等,从而加速降解过程。而在低温环境下,微生物的新陈代谢减缓,酶的活性降低,可降解淋膜纸的降解速度就会变慢。
湿度:
适当的湿度是可降解淋膜纸降解的重要条件。湿度影响着微生物的生存和酶促反应的进行。当环境湿度较高时,例如在潮湿的土壤或高湿度的堆肥环境中,水分子可以使可降解淋膜纸中的聚合物链段更容易被微生物和酶所接触。以聚乳酸(PLA)淋膜纸为例,一定的湿度能够使 PLA 的分子链变得相对松弛,更有利于微生物分泌的水解酶与之结合,从而启动降解过程。但如果湿度过高,可能会导致纸张结构过度软化,影响其物理性能,同时也可能会滋生有害微生物。
氧气含量:
氧气的存在与否也会影响降解过程。对于一些需氧型的降解过程,充足的氧气可以使微生物进行有氧呼吸,为其分解可降解淋膜纸提供更多的能量。例如,在好氧堆肥过程中,氧气参与微生物对淋膜纸中有机成分的氧化分解反应,将其分解为二氧化碳、水和小分子有机物等。而在厌氧环境下,如在水底淤泥或密封的垃圾填埋场中,降解过程主要是通过厌氧微生物进行,其降解产物和降解速度与有氧环境有很大不同,通常会产生甲烷等气体。
材料成分因素
纸张成分:
可降解淋膜纸中的纸张部分如果是由纤维(如木浆、竹浆)组成,其降解速度会受到纤维种类和加工方式的影响。例如,竹浆纤维的结晶度相对较低,含有较多的半纤维素和木质素,这些成分比木浆纤维更容易被微生物分解。而且,未经化学处理的原生纤维比经过大量化学处理的再生纤维更容易降解,因为化学处理可能会在纤维表面形成一些阻碍降解的物质。
淋膜材料成分:
不同的淋膜材料具有不同的降解特性。以聚乳酸(PLA)和淀粉基材料为例,PLA 是一种热塑性聚酯,其降解主要是通过水解和微生物降解两种方式。在有水分子存在的情况下,PLA 分子链中的酯键会逐渐断裂,形成低聚物,然后被微生物进一步分解。淀粉基材料则是通过酶的作用进行降解。淀粉分子链中的糖苷键在酶的催化下断裂,生成葡萄糖等小分子物质,进而被微生物利用。此外,一些复合淋膜材料的组成和比例也会影响降解速度,例如,如果淋膜材料是由 PLA 和淀粉按一定比例混合而成,淀粉含量较高时,可能会在初期加速降解过程。
物理形态因素
表面积与厚度:
可降解淋膜纸的表面积和厚度对降解速度有影响。较大的表面积意味着更多的材料表面暴露在环境中,更容易与微生物、水分和氧气接触。例如,将可降解淋膜纸粉碎成小颗粒后,其降解速度会比完整的纸张快得多。同样,较薄的淋膜纸厚度也会使降解过程更容易进行,因为降解物质更容易渗透到纸张内部,加速内部成分的分解。