Исследование биоразложения и характеристик компостируемого биопластика на основе PLA, содержащего биомассу водорослей в качестве потенциального ускорителя деструкции

В исследовании продемонстрирован характер деструкции биокомпозитов на основе поли(L-молочной кислоты) (PLA) и биомассы водорослей в абиотических условиях (58 ± 2 °C) и при термофильном компостировании (58 ± 2 °C). В исследовании биоразложения лабораторно синтезированные специально изготовленные гранулы и образцы в форме двусторонних лопаток из поли(ε-капролактона) (PCL) рассматривались в качестве второго биопластикового компонента для получения сравнительных данных по биокомпозитам на основе PLA. В экспериментальной работе 1 было показано, что одного лишь разрыва полимерных цепей недостаточно для образования необходимого количества олигомеров, пригодных для микробного усвоения; также была получена информация о критической молекулярной массе, связанной с резкой потерей массы материалов. В экспериментальной работе 2 лабораторно синтезированный PCL и его биокомпозиты использовали наряду с образцами на основе PLA для исследования биоразложения. Это позволило сформировать более точное сравнительное представление о процессе биоразложения образцов на основе PLA в соответствии со стандартом ASTM International D5338–15. Добавление 5 мас.% обезжиренной биомассы водорослей к PLA усиливало биоразложение биокомпозитов на основе PLA. Высокое содержание элементарного азота в биомассе водорослей ускоряло процесс деструкции биокомпозитов на основе PLA, стимулируя рост микроорганизмов. Результаты исследования могут способствовать разработке биокомпозитов на основе PLA с использованием биомассы водорослей и других азотсодержащих наполнителей, способных повысить биоразлагаемость полимеров на основе PLA в различных условиях окружающей среды.