Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân hủy của sợi phân hủy sinh học là gì

Chất xơ phân hủy sinh họckhông có nghĩa là nó hoàn toàn thân thiện với môi trường và có thể bị phân hủy hoàn toàn. Đầu tiên, nó phải chọn môi trường thích hợp để phân hủy. Nếu nó được lưu trữ trong môi trường không phù hợp, nó có thể gây ô nhiễm môi trường và đe dọa nước ngầm. Sau đó có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự xuống cấp. Nếu các yếu tố này thay đổi cũng sẽ ảnh hưởng đến sự xuống cấp.

(1) Ảnh hưởng của giá trị pH đến chất xơ phân hủy sinh học
Mader và cộng sự. tin rằng sự thay đổi giá trị pH có ảnh hưởng lớn đến tốc độ thủy phân của chuỗi copolyme, nhưng tốc độ phân hủy không khác nhau nhiều ở các bộ phận khác nhau của sinh vật. Sự phân hủy của chất đồng trùng hợp có thể tạo thành một môi trường vi mô có tính axit, thúc đẩy quá trình tự xúc tác của chất đồng trùng hợp, dẫn đến sự tăng tốc độ phân hủy của nó.
(2) Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sợi phân hủy sinh học
Trong các thí nghiệm, hiếm khi thấy mối quan hệ giữa sự phân hủy của vật liệu và nhiệt độ, vì các thí nghiệm in vitro thường được thực hiện bằng cách mô phỏng nhiệt độ cơ thể và nhiệt độ cơ thể không thay đổi nhiều. Tuy nhiên, trong quá trình thí nghiệm in vitro, đôi khi vì nhu cầu thí nghiệm, nhiệt độ có thể được nâng lên phù hợp để rút ngắn thời gian thí nghiệm. Tuy nhiên, trong quá trình phân hủy tăng tốc, nhiệt độ không được quá cao hoặc quá thấp, vì polyme sẽ có phản ứng phụ khi nhiệt độ quá cao; khi nhiệt độ quá thấp, mục đích phân hủy nhanh không thể đạt được. Vì vậy, để tránh ảnh hưởng của nhiệt độ và luồng không khí đến sợi phân hủy sinh học, sợi phân hủy sinh học được bảo quản trong môi trường kín nhiệt độ thấp.

(3) Ảnh hưởng của trọng lượng phân tử đến sợi phân hủy sinh học
Wu và cộng sự. tin rằng tốc độ thủy phân của vật liệu bị ảnh hưởng đáng kể bởi trọng lượng phân tử và sự phân bố của chất đồng trùng hợp. Điều này chủ yếu là do mỗi liên kết este có thể bị thủy phân và quá trình thủy phân liên kết este trên chuỗi phân tử là không đều. Khi chuỗi phân tử polymer dài hơn, càng có nhiều vị trí bị thủy phân thì quá trình phân hủy càng nhanh. .
(4) Ảnh hưởng của cơ cấu vật chất đếnsợi phân hủy sinh học
Anhydrit và orthoester dễ bị thủy phân. Li và cộng sự. tin rằng chất lượng và trọng lượng phân tử của copolyme lược giảm nhanh chóng do tính phân cực của khung, điều này có lợi cho sự phân tách liên kết este. Do đó, tốc độ phân hủy của copolyme phân tử lược lớn hơn tốc độ phân hủy của phân tử tuyến tính.

(5) Ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần monome đến sợi phân hủy sinh học
Hành vi xuống cấp của vật liệu có liên quan đến tính chất vật lý và hóa học của vật liệu. Độ phân cực, trọng lượng phân tử và sự phân bố của polyme đều ảnh hưởng đến hiệu suất phân hủy của vật liệu. Sau khi nghiên cứu, Wu et al. tin rằng sự xuống cấp của chất đồng trùng hợp có mối quan hệ lớn với trọng lượng phân tử và độ kết tinh của chất đồng trùng hợp. Ví dụ, độ kết tinh của copolyme glycolide và lactide thấp hơn so với độ kết tinh của homopolyme của hai monome. Axit glycolic có tính ưa nước hơn axit lactic. Vì vậy, tính ưa nước của copolyme PGLA chứa nhiều glycolide sẽ tốt hơn so với copolyme PGLA giàu lactide nên tốc độ phân hủy nhanh hơn. Polyme ưa nước có khả năng hấp thụ nước lớn và các phân tử bên trong của vật liệu có thể tiếp xúc hoàn toàn với các phân tử nước và tốc độ phân hủy nhanh. Ngược lại, các phân tử bên trong của vật liệu polyme kỵ nước ít tiếp xúc với các phân tử nước hơn và tốc độ phân hủy chậm.

(6) Ảnh hưởng của quá trình thủy phân bằng enzyme lên sợi phân hủy sinh học
Nhiều phản ứng trong cơ thể sống dẫn đến sự phân hủy polyme, bao gồm quá trình oxy hóa, thủy phân hóa học và phản ứng enzym trong dịch cơ thể. Hollald và cộng sự. tin rằng ở trạng thái thủy tinh sơ khai, các enzyme rất khó tham gia vào quá trình phân hủy, nhưng quá trình thủy phân bằng enzyme là yếu tố chính ảnh hưởng đến chất đồng trùng hợp ở trạng thái cao su.
(7) Ảnh hưởng của ái lực polyme/tính kỵ nước lênsợi phân hủy sinh học
Polyme ưa nước có thể hấp thụ một lượng lớn nước và tốc độ phân hủy được tăng tốc; polyme kỵ nước hấp thụ ít nước hơn và tốc độ phân hủy chậm. Đặc biệt các polyme chứa nhóm hydroxyl và carboxyl tương đối dễ bị phân hủy