降解地膜技術(shù)原理

首先我們必須認(rèn)識(shí)到：塑料本身是能夠被自然降解的，只是因?yàn)檫@個(gè)自然降解的過程可能需要數(shù)百年之久——這是人類生存環(huán)境所絕不允許的——因此我們須設(shè)法使其在完成使用壽命后，在自然界中短期內(nèi)就被生物消化掉。而之所以其在自然環(huán)境中被生物降解得如此之慢，是因?yàn)檫@些人造聚合物的巨大分子結(jié)構(gòu)（一般約250,000摩爾質(zhì)量），抑制了自然界中的微生物將其當(dāng)成碳源進(jìn)行快速生物消化的能力。

　　因此，要想使人造聚合物中的高分子達(dá)到適合微生物快速分解的水平，首先必須設(shè)法使它們的分子量減少至自然界中類似物的分子量水平（約5,000到10,000摩爾質(zhì)量）。而對(duì)于這個(gè)關(guān)鍵的目標(biāo)，我們是可以通過被稱“Norrish”的化學(xué)反應(yīng)----即跟某些金屬離子（所謂的“預(yù)氧化劑”，現(xiàn)在市面上許多產(chǎn)品都是用金屬鹽作為預(yù)降解離子的原料）的接觸反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。這些游離基的過氧化反應(yīng)可以總結(jié)如下:

　　這個(gè)過程通過游離基種和金屬離子的再生不斷重復(fù)。隨著分子量的降低，聚合物開始變脆并且易碎。當(dāng)分子量降至10,000摩爾質(zhì)量以下后，就很容易被自然界的微生物比如細(xì)菌和真菌侵蝕了。而此時(shí)如果能夠提供一種適合微生物滋長(zhǎng)的物質(zhì)成分（如天然植物纖維素），則降解的第二步，即微生物的“吞噬--消化--轉(zhuǎn)化”過程就開始了，直到最后完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和生物量。

　　 降解地膜，我們可以較為通俗的理解其降解過程：金屬離子首先會(huì)通過利用自身在自然環(huán)境下吸聚起來的熱能的催化，來促使塑料中含有的酯基、醚基、酰胺基等生物降解大分子鏈，被氧化裂斷為能被微生物吞噬并轉(zhuǎn)化的小分子鏈，以促成最初的降解。然后，再通過自然界中各種微生物菌類不斷地消化，最后，這些微生物不斷繁衍生長(zhǎng)的過程，就是不斷把大大小小的膜當(dāng)作其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來啃噬、消化，直至最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和生物量的過程。

　　正是基于這個(gè)原理降解地膜含有以下兩種促使降解的關(guān)鍵物質(zhì)：

　　一種是降解初始控制系統(tǒng)——由某些無毒性的金屬離子構(gòu)成，不僅可以使塑料制品在丟棄之后被氧化破裂，同時(shí)可以使其在被丟棄之前，降解反應(yīng)不會(huì)明顯地發(fā)生。因此與其他含氧生物降解（氧化生物降解）添加劑產(chǎn)品相比，增強(qiáng)了使用者的信心，不用擔(dān)心產(chǎn)品會(huì)提前降解或破裂的問題。

　　另一種是生物降解階段所需的生物降解促進(jìn)物質(zhì)——以天然植物纖維素為主要成分的復(fù)合物，有助于微生物的滋長(zhǎng)，從而加速塑料在氧化破裂后最終被生物分解；通過兩者的共同作用形成降解的內(nèi)部核心動(dòng)力。