1
:VW SWHRUHW\F]Q\GRüZLF]HQLD
Produkty spalania syntetycznych polimerów organicznych
MDNR(UyGáR]DQLHF]\V]F]HQLDURGRZLVNDQDWXUDOQHJR
Degradacja polimerów
3URFHVHP GHJUDGDFML V\QWHW\F]Q\FK SROLPHUyZ RNUHOD VL ZV]HONLH ]PLDQ\
]DFKRG]FHZLFKZáDFLZRFLDFKIL]\NRFKHPLF]Q\FKQDVNXWHNUHDNFMLFKHPLF]Q\FK
SRZRGXMF\FKUR]HUZDQLHáDFXFKDJáyZQHJRPDNURF]VWHF]NL
'HILQLFMD WD QLH MHVW Z SHáQL VáXV]QD Z RGQLHVLHQLX GR biopolimerów SRQLHZD* Z
SU]\SDGNX W\FK ]ZL]NyZ PyZLF R GHJUDGDFML QDOH*\ XZ]JO
GQLü WDN*H ]PLDQ\
ZáDFLZRFL IL]\F]Q\FK biopolimerów powodowane przemianami fizycznymi
Z\ZRáXMF\PLXV]NRG]HQLHLFKVWUXNWXUZ\*V]HJRU]
GX-HGQDN*HZSU]\SDGNXREX
W\SX ]ZL]NyZ FKHPLF]Q\FK WHUPLQ ÄGHJUDGDFMD´ R]QDF]D SRJRUV]HQLH
IXQNFMRQDOQRFL PDWHULDáyZ SROLPHUyZ SU]\ F]\P Z RGQLHVLHQLX GR ELRSROLPHUyZ
]Z\NOHX*\ZDQHMHVWRNUHOHQLHGHQDWXUDFMD
Metody degradacji syntetycznych polimerów organicznych
5R]HUZDQLHáDFXFKDJáyZQHJRPDNURF]VWHF]NLPR*HE\üZ\ZRáDQHUy*Q\PL
F]\QQLNDPL=UHJXá\VSRW\NDVL
MHGQRF]HVQHG]LDáDQLHNLONX]QLFKEG(Z\VW
SXM
RQHQDVW
SF]R-HGQDN*H]Z\NOHMHGHQ]F]\QQLNyZLQLFMXMHSURFHVGHJUDGDFML
SROLPHUX%LRUFSRGXZDJ
F]\QQLNLLQLFMXMFHZ\RGU
EQLDVL
QDVW
SXMFHPHWRG\
GHJUDGDFMLWHUPLF]QIRWRFKHPLF]QFKHPLF]QELRORJLF]QW]ZELRGHJUDGDFM
PHFKDQLF]QUDGLDF\MQ
2
Ogólna charakterystyka polimerów
.D*G\SROLPHUMHVWPLHV]DQLQPDNURF]VWHF]HNZNWyU\FKSRZWDU]DMFHVL
XJUXSRZDQLD QD]\ZDQH VHJPHQWDPL OXE PHUDPL SRáF]RQH V ZL]DQLDPL
NRZDOHQF\MQ\PL 7\SRZ FHFK PDNURF]VWHF]HN jest PRQRWRQLF]QRü ]PLDQ LFK
ZáDFLZRFL ZUD] ]H Z]URVWHP GáXJRFL áDFXFKD 'ODWHJR WH* XVWDOHQLH FLVáHM
JUDQLF\PL
G]\]ZL]NDPLPDáRLZLHONRF]VWHF]NRZ\PLQLHMHVWPR*OLZH3U]\MPXMH
VL
*HPDNURF]VWHF]NMHVW]ZL]HN]DZLHUDMF\SRZ\*HMVHJPHQWyZ=ZL]NL
]EXGRZDQH ] PQLHMV]HM OLF]E\ PHUyZ QD]\ZDQH V ROLJRPHUDPL ,VWRWQ FHFK
RGUy*QLDMF ]ZL]NL ZLHONRF]VWHF]NRZH RG PDáRF]VWHF]NRZ\FK MHVW LFK
áDFXFKRZDEXGRZD0LHU]FG\IUDNFM
SURPLHQL;QDF]VWHF]NDFKZVWDQLHVWDá\P
XGRZRGQLRQR áDFXFKRZ EXGRZ
PDNURF]VWHF]HN 6WRVXMF UHQWJHQRJUDILH
VWUXNWXUDOQXVWDORQRUR]NáDGJ
VWRFLHOHNWURQyZZPDNURF]VWHF]NDFK±SU]\NáDG
QDSRQL*V]\PU\VXQNX
5\VXQHN5R]NáDGJ VWRFLHOHNWURQRZHMSROLHW\OHQX
=Uy*QLFRZDQLH ZáDFLZRFL V\QWHW\F]Q\FK SROLPHUyZ FLOH ZL*H VL ] LFK
PDNURLPLNURVWUXNWXU=NROHL]DUyZQRPLNURMDNLPLNURVWUXNWXUDSROLPHUyZPDM
LVWRWQ\ZSá\Z]DUyZQRQDSRGDWQRüMDNLSU]HELHJSURFHVyZGHJUDGDFMLPDWHULDáyZ
polimerowych.
2JURPQDUy*QRURGQRüV\QWHW\F]Q\FKSROLPHUyZRUJDQLF]Q\FKSRZRGXMH*H
Z OLWHUDWXU]H IDFKRZHM VSRW\ND VL
ZLHOH NODV\ILNDFML W\FK ]ZL]NyZ FKHPLF]Q\FK
3U]\MPRZDQH V Uy*QH NU\WHULD ZHGáXJ NWyU\FK NODV\ILNXMH VL
SROLPHU\ , WDN QS
PR*OLZ\ MHVW SRG]LDá SROLPHUyZ ZHGáXJ PLNURVWUXNWXU\ QD OLQLRZH UR]JDá
]LRQH
drabiniaste,
SyáGUDELQLDVWHZDUVWZRZHLWUyMZ\PLDURZHZUD]]SU]\NáDGDPLLOXVWUXMH
7DEHOD , 3RUyG Z\PLHQLRQ\FK SROLPHU\ R áDFXFKDFK UR]JDá ]LRQ\FK V QD RJyá
3
EDUG]LHM DPRUILF]QH SRVLDGDM QL*V] WHPSHUDWXU
PL
NQLHQLD L ]HV]NOHQLD D Z
NRQVHNZHQFMLVEDUG]LHMHODVW\F]QHZSRUyZQDQLXGRSROLPHUyZOLQLRZ\FK=NROHL
SROLPHU\ R áDFXFKDFK SyáGUDELQLDVW\FK OXE GUDELQLDVW\FK FKDUDNWHU\]XM VL
VáDE
UR]SXV]F]DOQRFL V WZDUGH L Z\ND]XM SRGZ\*V]RQ RGSRUQRüQD WHPSHUDWXU
Bardziej skomplikowana struktura przestrzenna polimerów trójwymiarowych (tzw.
XVLHFLRZDQ\FK SRZRGXMH LFK FDáNRZLW QLH UR]SXV]F]DOQRü D WDN*H ]QDF]QLH
ZL
NV] RGSRUQRü QD SRGZ\*V]RQH WHPSHUDWXU\ SRG ZSá\ZHP NWyU\FK QLH WRSL
VL
DOHZSURVWXOHJDMUR]NáDGRZL
7DEHOD,3RGVWDZRZHURG]DMHSROLPHUyZZUD]]SU]\NáDGDPL
Rodzaj polimeru
3U]\NáDG
polimer liniowy
_________________
siarka polimeryczna
-S-S-S-S-S-S-S-S-
policzterofluoroetylen
-CF
2
-CF
2
-CF
2
-CF
2
CF
2
-CF
2
-
SROLPHUUR]JDá ]LRQ\
SROLHW\OHQZ\VRNRFLQLHQLRZ\
polimer
SyáGUDELQLDVW\
Polipiromelitoimid
polimer drabiniasty
trójtlenek antymonu
polimer warstwowy
metaliczny antymon, szary arsen,
czarny fosfor
4
polimer usieciowany
diament
Jak wspomniano mikrostruktura polimerów, czyli konfiguracja merów w
PDNURF]VWHF]FH WDN*H ]QDF]FR ZSá\ZD QD WUZDáRü SROLPHUyZ Z W\P QD LFK
RGSRUQRü QD G]LDáDQLH F]\QQLNyZ Z\ZRáXMF\FK GHJUDGDFM
%UDN MDNLHMNROZLHN
UHJXODUQRFLZSU]HVWU]HQQ\PXáR*HQLXSRGVWDZQLNyZZáDFXFKXSROLPHUXGRZRG]L
DWDNW\F]QRFLSROLPHUX7HJRURG]DMXSROLPHU\FKDUDNWHU\]XMVL
VWRVXQNRZRQLVN
RGSRUQRFL QD G]LDáDQLH F]\QQLNyZ ]HZQ
WU]Q\FK :\VRND WDNW\F]QRü F]\OL
UHJXODUQRüSRáF]HÄJáRZDGRRJRQD´RUD]Z\VW
SRZDQLHL]RPHULLJHRPHWU\F]QHM
ZPDNURF]VWHF]FHSRZRGXMH]ZL
NV]RQNU\VWDOLF]QRüSROLPHUX:NRQVHNZHQFML
polimer o znacznej izo- lub
V\QGLRWDNW\F]QRFL Z RGUy*QLHQLX RG ataktycznego
5\VXQHNFKDUDNWHU\]XMHVL
SRGZ\*V]RQ NU\VWDOLF]QRFL NWyUD ]ZL
NV]D MHJR
RGSRUQRüWHPSHUDWXURZRUD]PHFKDQLF]Q
a)
b)
c)
5\VXQHNàDFXFK\SROLPHURZHRUy*QHMWDNW\F]QRFL: a) izotaktyczny, b)
syndiotaktyczny; c) ataktyczny
5
7UZDáRü SROLPHUyZ V\QWHW\F]Q\FK PD EDUG]R GX*H ]QDF]HQLH ]DUyZQR GOD
SURGXFHQWyZUy*QHJRURG]DMXZ\UREyZ]WZRU]\ZV]WXF]Q\FKLFKX*\WNRZQLNyZD
WDN*H ] SXQNWX ZLG]HQLD SRX*\WNRZHJR ]DJRVSRGDURZDQLD Z\NRU]\VWDQ\FK
Z\UREyZ1LHZV]\VWNLHURG]DMHSROLPHUyZDWDN*HWZRU]\ZV]WXF]Q\FKQDGDMVL
GR SRQRZQHJR SU]HUREX Z SURFHVLH UHF\NOLQJX :LHOH ] QLFK WU]HED XW\OL]RZDü =
WHJRWH*Z]JO
GXSURFHV\GHJUDGDFMLSROLPHUyZV\QWHW\F]Q\FKZFL*]QDMGXMVL
Z
centrum uwagi.
5HDNFMHFKHPLF]QH]DFKRG]FHSRGF]DVGHJUDGDFMLSROLPHUyZNODV\ILNRZDQH
V MDNR MHGQRHWDSRZH L áDFXFKRZH : UHDNFMDFK MHGQRHWDSRZ\FK V]\ENRü MHVW
SURSRUFMRQDOQDGRV]\ENRFLHWDSXLQLFMDFML7\SRZHSU]\NáDG\WDNLFKUHDNFMLSRGDQR
Z7DEHOL,,0R*HWRE\üUR]HUZDQLHZL]DQLDSHSW\GRZHJROXEglukozydowego pod
ZSá\ZHP DP\OD]\ UHDNFMD HQ]\PDW\F]QD OXE UHDNFMD IRWRFKHPLF]QD Z NWyUHM
UR]HUZDQLHZL]DQLD&&ZáDFXFKXJáyZQ\PMHVWNRQVHNZHQFMDEVRUSFMLIRWRQX=
NROHL GOD UHDNFML áDFXFKRZ\FK FKDUDNWHU\VW\F]QD MHVW samopropagacja
]DSRF]WNRZDQHJR ZF]HQLHM SURFHVX 3ROHJD RQD QD Z\WZRU]HQLX Z PRPHQFLH
]DLQLFMRZDQLD SURFHVX DNW\ZQ\FK ]ZL]NyZ FKHPLF]Q\FK ]GROQ\FK GR
QDW\FKPLDVWRZHJRUHDJRZDQLD]NROHMQ\PLF]VWHF]NDPLVXEVWUDWX*G\LQLFMRZDQLH
QDVW
SXMH Z VSRVyE FLJá\ V]\ENRü SURFHVX XOHJD ]ZLHORNURWQLHQLX 7\SRZ\P
SU]\NáDGHPSURFHVXáDFXFKRZHJRMHVWDXWRRNV\GDFMDwolnorodnikowa (Tabela II).
7DEHOD,,3U]\NáDG\W\SRZ\FKUHDNFMLMHGQRHWDSRZ\FKLáDFXFKRZ\FK]DFKRG]F\FK
podczas degradacji polimerów
Typ reakcji
3U]\NáDGUHDNFML
Inicjacja degradacji
jednoetapowa
VROZROL]DZL]DHVWURZ\FK
DWDN HQ]\PDW\F]Q\ QD ZL]DQLH
peptydowe lub glukozydowe
chemiczna
biologiczna
áDFXFKRZD
autooksydacja
depolimeryzacja poliolefin
termiczna, fotochemiczna,
mechaniczna, chemiczna
"czysto" termiczna, w
Z\*V]\FK WHPSHUDWXUDFK
6
eliminacja HCl z polichlorku winylu
WDN*H
PHFKDQLF]QD
fotochemiczna itd.
termiczna
%DGDQLD SURFHVyZ GHJUDGDFML SROLPHUyZ LQLFMRZDQ\FK Uy*Q\PL F]\QQLNDPL
Z\ND]Dá\ LVWQLHQLH VLOQ\FK L VNRPSOLNRZDQ\FK ]DOH*QRFL PL
G]\ W\PL SURFHVDPL
2ND]DáR VL
ERZLHP *H ]Z\NOH PDP\ GR F]\QLHQLD ] MHGQRF]HVQ\P SU]HELHJLHP
kilku rodzajów degradacji.
: SU]HV]áRFL Z]JO
G\ SUDJPDW\F]QH SRG\NWRZDá\ SRG]LDá SURFHVyZ GHJUDGDFML Z
]DOH*QRFL RG VSRVREX LFK LQLFMRZDQLD -DN ZVSRPQLDQR JHQHUDOQLH UR]Uy*QLD VL
GHJUDGDFM
WHUPLF]Q FKHPLF]Q IRWRFKHPLF]Q UDGLDF\MQ ELRORJLF]Q L
PHFKDQLF]QDWDN*HGHSROLPHU\]DFM
1LH]DOH*QLHRGF]\QQLNDLQLFMXMFHJRSURFHV
GHJUDGDFMLMHJRSU]HELHJZLVWRWQ\VSRVyE]DOH*\od struktury polimeru. Stosunkowo
najmniej skomplikowana w swoim przebiegu jest degradacja polimerów liniowych
SRZRGXMFD VNUyFHQLH áDFXFKD PDNURF]VWHF]NL FR Z NRQVHNZHQFML SRZRGXMH
znaczne zmniejszenie jej masy molowej. W przypadku polimerów o bardziej
VNRPSOLNRZDQHM EXGRZLH áDFXFKyZ SR]D SURFHVDPL S
NDQLD JáyZQHJR áDFXFKD
SROLPHUX SRGF]DV GHJUDGDFML ]DFKRG] WDN*H UHDNFMH RGU\ZDQLD JUXS ERF]Q\FK
0R*QD ]DWHP VSRG]LHZDü VL
*H VWDELOQRü F]\OL WUZDáRü SROLPHUyZ MHVW VLOQLH
X]DOH*QLRQD RG VLá\ W\FK ZL]D ,FK URG]DM L HQHUJLD ZSá\ZDM ]DUyZQR QD
PHFKDQL]PSURFHVXGHJUDGDFMLMDNUyZQLH*QDMHJRV]\ENRü-HGQDN*HGHF\GXMF\
ZSá\Z QD V]\ENRü SURFHVX GHJUDGDFML SROLPHUX PD EXGRZD FKHPLF]QD áDFXFKD
JáyZQHJR RUD] UHDNW\ZQRü ERF]Q\FK L NRFRZ\FK JUXS IXQNF\MQ\FK 2G W\FK
RVWDWQLFK]Z\NOHUR]SRF]\QDVL
SURFHVGHJUDGDFMLLMHOLVWRJUXS\WDNLHMDN1+&O
OXE2+PRJSURFHVWHQWDN*HSU]\VSLHV]Dü
2EHFQRü VLOQ\FK ZL]D ZHZQWU] F]VWHF]NRZ\FK Z áDFXFKX SROLPHUX
SRSUDZLD MHJR V]W\ZQRü D Z NRQVHNZHQFML ]ZL
NV]D VWDELOQRü WHUPLF]Q F]\OL
RGSRUQRü SROLPHUX QD Z\VRNLH WHPSHUDWXU\ 3U]HFLZQ\ ZSá\Z QD VWDELOQRü
áDFXFKD SROLPHURZHJR PDM UR]JDá
]LHQLD L REHFQRü JUXS ERF]Q\FK Z
PDNURF]VWHF]FH 3R]D Z\PLHQLRQ\PL F]\QQLNDPL ]QDF]F\ ZSá\Z QD SU]HELHJ
SURFHVX GHJUDGDFML SROLPHUX PDM WDN*H PDVD F]VWHF]NRZD SROLG\VSHUV\MQRü L
VWRSLHNU\VWDOLF]QRFLSROLPHUX
7
:\URE\ X*\WNRZH Z\WZDU]DQH QD ED]LH SROLPHUyZ V\QWHW\F]Q\FK ]Z\NOH
]DZLHUDMWDN*HEDUZQLNLZ\SHáQLDF]HVWDELOL]DWRU\PRG\ILNDWRU\LLQQHNRPSRQHQW\
,FKREHFQRüQLHSR]RVWDMHEH]ZSá\ZXQDSU]HELHJSURFHVXGHJUDGDFMLZ\UREyZ]
tworzyw
V]WXF]Q\FK%LRUFSRGXZDJ IDNWZU F]ODZLQRZRZ]UDVWDMFHM]URNXQD
URNLORFLRGSDGyZ]WZRU]\ZV]WXF]Q\FKSURFHV\GHJUDGDFMLDFLOHMLFKSURGXNW\
VWDQRZL SRZD*Q\ ZFL* QDUDVWDMF\ SUREOHP HNRORJLF]Q\ 8Z]JO
GQLDMF VNáDG
FKHPLF]Q\ Z\UREyZ ] WZRU]\Z V]WXF]Q\FK QLH SRZLQQR VL
GRSXV]F]Dü GR
niekontrolowanego spalania tego typu odpadów. Niestety, w Polsce zjawisko to jest
QDJPLQQLH VSRW\NDQH PLPR *H GRSURZDG]D GR FRUD] VLOQLHMV]HJR VND*HQLD
URGRZLVND -DN Z\QLND ] GDQ\FK VWDW\VW\F]Q\FK Z RVWDWQLFK ODWDFK FRUD] ZL
FHM
odpadów z tworzyw sztucznych jest spalanych w piecach
GRPRZ\FK3RVW SRZDQLH
takie prowadzi do zanieczyszczenia powietrza bardzo toksycznymi substancjami
WDNLPLMDNPHWDOHFL
*NLHGLRNV\Q\LIXUDQ\NWyUHVWDQRZLEH]SRUHGQLH]DJUR*HQLH
GOD ]GURZLD OXG]L 6SDGDMF ] RSDGDPL DWPRVIHU\F]Q\PL SU]HQLNDM GR UROLQ L
SR]RVWDMZSURGXNWDFKUROLQQ\FK.XPXODFMDVXEVWDQFMLWRNV\F]Q\FKZUROLQDFKLZ
JOHELH VWDMH VL
SU]\F]\Q VND*HQLD ZV]\VWNLFK RJQLZ áDFXFKD SRNDUPRZHJR :
RUJDQL]PLH F]áRZLHND JURPDG] VL
RQH Z WNDQNDFK ]ZáDV]F]D WáXV]F]RZHM
SRZRGXMF RVáDELHQLH RGSRUQRFL LPPXQRORJLF]QHM RUJDQL]PX :\ZRáXM DOHUJLH
QRZRWZRU\]PLDQ\SDWRORJLF]QHZXNáDG]LHQHUZRZ\PLNU*HQLD]DEXU]DMIXQNFMH
Py]JXDWDN*HSU]\F]\QLDMVL
GRUR]ZRMXFKRURE\$O]KHLPHUDL3DUNLQVRQD
Metody degradacji polimerów i tworzyw sztucznych
-DN ZVSRPQLDQR NRU]\VWQ ] SUDNW\F]QHJR SXQNWX ZLG]HQLD MHVW WDND
klasyfikacja procesów degradacji polimerów, w której kryterium
SRG]LDáXMHVWVSRVyE
inicjowania procesu degradacji.
I. Degradacja termiczna zachodzi
ZyZF]DV JG\ ]PLDQD ZáDFLZRFL
FKHPLF]Q\FK SROLPHUX QDVW
SXMH SRG ZSá\ZHP SRGZ\*V]RQHM WHPSHUDWXU\ 3URFHV
WHQ ]DFKRG]L EH] XG]LDáX F]\QQLNyZ FKHPLF]Q\FK -DN ZVSRPQLDQR PDWHULDá\
SROLPHU\F]QH U]DGNR E\ZDM FKHPLF]QLH F]\VWH =Z\NOH ]DZLHUDM GRGDWNRZH
VNáDGQLNL Z SRVWDFL EDUZQLNyZ Z\SHáQLDF]\ HPXOJDWRUyZ VWDELOL]DWRUyZ LWS OXE
Uy*QHJR URG]DMX ]DQLHF]\V]F]HQLD SRFKRG]FH ] REUyENL WHFKQRORJLF]QHM 7H
8
GRGDWNRZH ]ZL]NL FKHPLF]QH ]QDMGXMFH VL
Z WZRU]\ZLH V]WXF]Q\P PRJ
UHDJRZDü Z SRGZ\*V]RQHM WHPSHUDWXU]H ] SROLPHUHP : HIHNFLH WUXGQR MHVW
UR]Uy*QLüGHJUDGDFM
WHUPLF]QRGW]ZWHUPRFKHPLF]QHM
&KHPLF]QH]ZL]NLRUJDQLF]QHZW\PWDN*HSROLPHU\V\QWHW\F]QH]UHJXá\V
VWDELOQHGRWHPSHUDWXU\RNRáR
0
&:WHPSHUDWXU]HU] GX
0
&F]VWHF]NLW\FK
]ZL]NyZUR]SDGDMVL QDPDáHIUDJPHQW\QSZROQHURGQLNLZROQHMRQ\+
2
, CO,
CO
2
3RZRGHP QLVNLHM RGSRUQRFL VXEVWDQFML RUJDQLF]Q\FK QD SRGZ\*V]RQH
WHPSHUDWXU\ MHVW SU]HZDJD Z LFK F]VWHF]NDFK QLH]E\W VLOQ\FK ZL]D
NRZDOHQF\MQ\FK(QHUJLDG\VRFMDFMLSRMHG\QF]HJRZL]DQLDNRZDOHQF\MQHJRZVWDQLH
SRGVWDZRZ\P MHVW U]
GX ·N-PRO L Z\QRVL RGSRZLHGQLR GOD 22
147kJ/mol; C-H: 320÷420kJ/mol; C-C: 260÷400kJ/mol). Zwykle absorpcja porcji
HQHUJLL SRWU]HEQHM GR UR]HUZDQLD ZL]DQLD PR*H ]DFKRG]Lü W\ONR Z WHPSHUDWXUDFK
Z\*V]\FK QL*
0
& · R& 3RQLHZD* UR]U\ZDQLH NUyWNLFK áDFXFKyZ
Z
JORZRGRURZ\FK Z\VW
SXMH WDN*H Z W\P SU]HG]LDOH WHPSHUDWXU\ ZL
F UyZQLH*
konwersja
GHJUDGDF\MQD ZL NV]RFL SROLPHUyZ MHVW RF]HNLZDQD : SU]HG]LDOH
QL*V]\FK WHPSHUDWXU U] GX
0
C ÷ 300
0
& UR]U\ZDQLH ZL]D NRZDOHQF\MQ\FK
Z\VW SXMH]GHF\GRZDQLHU]DG]LHM
:LGRF]Q\PHIHNWHP]PLDQFKHPLF]Q\FK]DFKRG]F\FKSRGF]DVRJU]HZDQLD
SROLPHUyZ V GZD ]MDZLVND REQL*DQLH PDV\ F]VWHF]NRZHM RUD] Z\G]LHODQLH
QLVNRF]VWHF]NRZ\FK SURGXNWyZ JD]RZ\FK QD VNXWHN UR]U\ZDQLD ZL]D && Z
áDFXFKXJáyZQ\POXEERF]Q\FK
5R]U\ZDQLHZL]DQDGURG]HWHUPLF]QHMMHVWQLHVSHF\ILF]QH*HQHUDOQLHZUD]
]H Z]URVWHP WHPSHUDWXU\ Z]UDVWD SUDZGRSRGRELHVWZR SU]HUZDQLD ZV]\VWNLFK
W\SyZ ZL]D 3RZVWDMFH SRGF]DV RJU]HZDQLD SROLPHUyZ URGQLNL PRJ XOHJDü
UHNRPELQDFML WZRU]F SURGXNW\ FLHNáH JD]RZH RUD] NRNV 3URSRUFMH SRZVWDMF\FK
SURGXNWyZ JD]RZ\FK GR NRNVX ]DOH* RG ZáDFLZRFL VXURZFD RUD] RG ZDUXQNyZ
SURZDG]HQLD SURFHVX WHUPLF]QHJR UR]NáDGX 6WZLHUG]RQR ZL
NV] Z\GDMQRü
produktów lotnych pirolizy surowców bogatych w wodór, gdy proces prowadzono w
umiarkowanej temperaturze. Natomiast piroliza wysokotemperaturowa surowców o
QL*V]HM ]DZDUWRFL ZRGRUX SR]ZDOD QD RWU]\P\ZDQLH ZL
NV]\FK LORFL NRNVX Z
porównaniu do produktów gazowych.
7\SRZH NU]\ZH WHUPLF]QHJR UR]NáDGX QDMEDUG]LHM SRSXODUQ\FK SROLPHUyZ
SRND]DQR QD 5\VXQNX = SU]HELHJX NU]\Z\FK Z\QLND *H WHUPLF]QD GHJUDGDFMD
ZL
NV]RFL SROLPHUyZ UR]SRF]\QD VL
MX* Z WHPSHUDWXU]H ·
0
& L NRF]\
9
SRQL*HM
0
&]Z\MWNLHPVWDELOQ\FKWHUPLF]QLH*\ZLFSROLHVWURZ\FKIHQRORZ\FKL
PRF]QLNRZ\FK5R]SDGW\FK*\ZLFNRF]\VL GRSLHURZWHPSHUDWXU]H·
0
C.
&KDUDNWHU\VW\F]Q\ MHVW SU]HELHJ SLUROL]\ SROLFKORUNX ZLQ\OX &DáNRZLWH Z\G]LHOHQLH
chlorowodoru z próbki PVC
SU]HELHJDZWHPSHUDWXU]HSRQL*HM
0
C, a w przypadku
SLUROL]\ PLHV]DQLQ SROLPHUyZ ]DZLHUDMF\FK 39& SURFHV XZDOQLDQLD +&O ]Z\NOH
SRSU]HG]DZáDFLZSLUROL]
5\VXQHN7\SRZHNU]\ZHWHUPLF]QHJRUR]NáDGXSROLPHUyZ
= REV]HUQ\FK EDGD WHUPLF]QHJR UR]NáDGX 39& Z\QLND *H ]QDF]QLH
korzystniejszy jest proces niskotemperaturowy (350
0
C). W procesie tym z typowego
RGSDGRZHJR39&IROLHSá\WNLSRGáRJRZHZ\NáDG]LQ\NDEOHV]WXF]QDVNyUDZ\URE\
PHG\F]QH]DZLHUDMFHJRSROLPHUXSODVW\ILNDWRUDbarwnika i 1.4%
SLJPHQWXRG]\VNXMHVL
FKORURZRGyU]Z\GDMQRFLSU]HNUDF]DMFSR]RVWDáH
produkty to
NRNVaRUD]ROHMHRSDáRZH]DZLHUDMFHaFKORUX
: SU]\SDGNX QLHNWyU\FK SROLPHUyZ MDN QD SU]\NáDG polimetakrylan metylu,
polistyren,
SROLROHILQ\ UR]NáDG WHUPLF]Q\ PR*H SURZDG]Lü GR GHSROLPHU\]DFML 7HQ
VSHF\ILF]Q\ SURFHV GHNRPSR]\FML SROLPHUX SR]ZDOD QD SU]\QDMPQLHM F]
FLRZR
RGWZRU]HQLHPRQRPHUXNWyU\PR*HE\üSRQRZQLHZ\NRU]\VW\ZDQ\ZSU]HWZyUVWZLH
tworzyw sztucznych.
10
Charakterystycznym produktem spalania polimerów na bazie organicznych
]ZL]NyZ DURPDW\F]Q\FK ]ZáDV]F]D SROLVW\UHQX MHVW VDG]D 6WZLHUG]RQR *H
SURZDG]F SURFHV VSDODQLD SROLVW\UHQX Z DWPRVIHU]H OHNNR XWOHQLDMFHM PR*QD
]QDF]QLH RJUDQLF]\ü LORFL SRZVWDMFHM VDG]\ = NROHL SRSU]H] UHJXODFM
LORFL
GRSURZDG]DQHJRWOHQXVWZDU]DQHVZDUXQNLGODSU]HELHJXUHDNFMLXWOHQLDQLDsadzy
do CO i CO
2
.
6SDODQLD SROLPHUyZ ]DZLHUDMF\FK DWRP\ D]RWX Z PDNURF]VWHF]NDFK QS
SROLDPLGyZ SROLXUHWDQyZ WRZDU]\V]\ Z\G]LHODQLH FKDUDNWHU\VW\F]Q\FK *yáW\FK
G\PyZNWyU\FKJáyZQ\PLVNáDGQLNDPLVWOHQNLD]RWXW]ZNO
x
'\P\WHPDMVLOQLH
GUD*QLFHG]LDáDQLHQDEáRQ\OX]RZHVNyU JDáNLRF]QH
%DUG]RSRZD*Q\P]DJUR*HQLHPGOD*\FLDPR*HE\ü+&1SRZVWDMF\SRGF]DV
spalania poliakrylonitryli.
*HQHUDOQLH ]GHF\GRZDQD ZL NV]Rü ]ZL]NyZ ZLHONRF]VWHF]NRZ\FK
V\QWHW\F]Q\FKSROLPHUyZRUJDQLF]Q\FKSRGF]DVSLUROL]\XOHJDQLHXSRU]GNRZDQHM
GHVWUXNFML NWyUHM WRZDU]\V]\ LQWHQV\ZQH Z\G]LHOHQLH ORWQ\FK VXEVWDQFML R PDá\FK
PDVDFK F]VWHF]NRZ\FK ,FK URG]DM ]DOH*\ RG VSDODQHJR SROLPHUX -HOL áDFXFK\
SROLPHURZHQLH]DZLHUDMKHWHURDWRPyZWR]Z\NOHSRZVWDM]ZL]NLFKHPLF]QHWDNLH
MDNZ
JORZRGRU\DOLIDW\F]QHRUy*QHMGáXJRFLáDFXFKDZ
JORZRGRU\DURPDW\F]QH
WOHQHN L GZXWOHQHN Z
JOD ZRGD ZRGyU : ]DOH*QRFL RG LORFL GRSURZDG]DQHJR
WOHQX SRGF]DV VSDODQLD L WHPSHUDWXU\ SURFHVX RWU]\PXMH VL
WDN*H NRNV MDNR VWDá
SR]RVWDáRü
II. Degradacja chemiczna
7\PWHUPLQHPRNUHODVL
QLHNRU]\VWQHSURFHV\]DFKRG]FHZSROLPHU]HSRG
ZSá\ZHP F]\QQLNyZ FKHPLF]Q\FK WDNLFK MDN NZDV\ ]DVDG\ UR]SXV]F]DOQLNL OXE
reaktywne gazy. Zatem, proces degradacji chemicznej polimerów zachodzi wówczas
JG\ UHDNFMD FKHPLF]QD SURZDG]FD GR GHVWUXNFML PDWHULDáX SROLPHU\F]QHJR
LQLFMRZDQDMHVWSU]H]]ZL]NLFKHPLF]QHRQLVNLFKPDVDFKF]VWHF]NRZ\FK0R*HWR
E\ü VROZROL]D XWOHQLDQLH WDN*H R]RQHP GHJUDGDFMD MRQRZD D WDN*H SURFHV\
]DFKRG]FHSRGZSá\ZHPDJUHV\ZQ\FKEH]ZRGQLNyZNZDVRZ\FKZ\VW
SXMF\FKZ
powietrzu jako jego zanieczyszczenie (NO
x
, SO
2
).
6]\ENRü SURFHVX GHJUDGDFML FKHPLF]QHM Z LVWRWQ\ VSRVyE ]DOH*\ WDN*H RG
WHPSHUDWXU\LZHIHNFLH]DFKRG]LUyZQRF]HQLHGHJUDGDFMDFKHPLF]QDLWHUPLF]QD
11
3RGREQLHMDNZSU]\SDGNXGHJUDGDFMLWHUPLF]QHMPR*QDUR]ZD*DüGHJUDGDFM
FKHPLF]QJUXSERF]Q\FKSROLPHUyZOXEáDFXFKDJáyZQHJR:UHDNFMDFKsolwolizy
QDVW
SXMHUR]HUZDQLHZL]DQLD&;JG]LH;R]QDF]Dheteroatom: O, N, P, S, Si lub
KDORJHQ SRG ZSá\ZHP ZRG\ DPRQLDNX K\GUD]\Q\ OXE DONRKROL 5HDNFMD solwolizy
jest równoznaczna degradacji polimeru wówczas, gdy
KHWHURDWRP Z\VW SXMH Z
áDFXFKX JáyZQ\P OXE MHVW HOHPHQWHP VLHFLXMF\P 1DMF]
FLHM VSRW\NDQ\P
przypadkiem
VROZROL]\MHVWK\GUROL]DSROLPHUyZ6]\ENRüsolwolizy w istotny sposób
]DOH*\ RG WHPSHUDWXU\ :]URVW WHPSHUDWXU\ SRZRGXMH ]PLDQ\ Z VWUXNWXU]H
NU\VWDOLF]QHM SROLPHUX XáDWZLDMFH EH]SRUHGQL NRQWDNW ] F]\QQLNLHP Z\ZRáXMF\P
GHJUDGDFM
FKHPLF]Q 2EHFQRü Z URGRZLVNX UHDNFML DJUHV\ZQ\FK F]\QQLNyZ
XWOHQLDMF\FK+12
3
, H
2
CrO
4
XPR*OLZLDLXáDWZLDSU]HELHJUHDNFMLXWOHQLDQLD
: 7DEHOL ,,, SRGDQR SU]\NáDG\ K\GUROL]\ Z\EUDQ\FK SROLPHUyZ ZUD] ]
RGSRZLDGDMF\PLSURGXNWDPLUHDNFML
Tabela
,,,3U]\NáDG\K\GUROL]\Z\EUDQ\FKSROLPHUyZ
12
6\QWHW\F]QH SROLPHU\ RUJDQLF]QH FKDUDNWHU\]XM VL ]Uy*QLFRZDQ
RGSRUQRFLQDVROZROL]
0DWRLVWRWQH]QDF]HQLH]SXQNWXZLG]HQLDLFKZáDVQRFL
X*\WNRZ\FK , WDN SROLPHU\ WDNLH MDN SROLZ
JODQ\ F]\ SROLHW\OHQ\ OXE LQQH
SROLZ
JORZRGRU\FKDUDNWHU\]XMVL
]QDF]QRGSRUQRFLQDF]\QQLNLNZDVRZHRUD]
]DVDGRZH Z RGUy*QLHQLX RG SROLHVWUyZ SROLDPLGyZ F]\ SROLXUHWDQyZ NWyUH
VWRVXQNRZRáDWZRXOHJDMK\GUROL]LH
3UDZLGáRZRFLMHVW*HSROLPHU\QLHQDV\FRQHVEDUG]RZUD*OLZHQDG]LDáDQLH
ozonu. Reakcja taka charakterystyczna dla wszystkich alkenów polega na
SU]\áF]HQLX R]RQX GR ZL]DQLD SRGZyMQHJR D QDVW
SQLH QD UR]V]F]HSLHQLX
áDFXFKDZHGáXJVFKHPDWX
8WOHQLDQLHSROLPHUyZWOHQHPF]VWHF]NRZ\PMHVWV]F]HJyOQLHZD*QUHDNFM]
praktycznego punktu widzenia. Generalnie w temperaturach umiarkowanych
ZL
NV]RüSROLPHUyZMHVWRGSRUQDQDDWDNWHMIRUP\WOHQX0LPRWRSU]HELHJUHDNFML
XWOHQLDQLDPR*HE\üZ\ZRá\ZDQ\LQQ\PLUHDNFMDPLQSIRWROL]\UDGLROL]\ZZ\QLNX
NWyU\FK SRZVWDM ZROQH URGQLNL VSRQWDQLF]QLH UHDJXMFH ] WOHQHP F]VWHF]NRZ\P
=GDU]D VL
*H WZRU]\ZD V]WXF]QH ]DZLHUDM SHZQH LORFL wodoronadtlenków
SRZVWDá\FK QD VNXWHN REUyENL WHFKQRORJLF]QHM SROLPHUX OXE ZSURZDG]RQ\FK MDNR
]DQLHF]\V]F]HQLH 7DNLH GRPLHV]NRZH LORFL QDGWOHQNyZ VWRVXQNRZR áDWZR XOHJDM
UR]NáDGRZLSU]\Z]JO
GQLHQLVNLFKWHPSHUDWXUDFK]JRGQLH]UyZQDQLHP
ROOH
:RO
+
OH
3RZVWDMFHZWDNLHMUHDNFMLZROQHURGQLNLPRJZVSRVyEQLHNRQWURORZDQ\UHDJRZDü
] LQQ\PL NRPSRQHQWDPL WZRU]\Z V]WXF]Q\FK 0R*OLZH V UHDNFMH SROHJDMFH QD
RGU\ZDQLXDWRPyZZRGRUXRG]ZL]NyZDOLIDW\F]Q\FKMDNUyZQLH*SU]\áF]DQLH VL
DWRPyZ ZRGRUX GR F]VWHF]HN DURPDW\F]Q\FK 3RGF]DV GHJUDGDFML SROLPHUyZ
EDUG]RSUDZGRSRGREQ\MHVWSU]HELHJUHDNFMLDXWRRNV\GDFMLSROHJDMFHMQDRGHUZDQLX
DWRPX ZRGRUX SURZDG]FHJR GR SRZVWDQLD NROHMQHJR DNW\ZQHJR URGQLND D
13
QDVW
SQLH GR RGWZRU]HQLD ZRGRURQDGWOHQNX Z REHFQRFL WOHQX F]VWHF]NRZHJR
zgodnie z reakcjami:
RH +
OH
:R
+ H
2
O
R
+ O
2
:ROO
ROO
RH
:522+R
Z punktu widzenia obszaru procesu reakcja utleniania polimeru przebiega w
REV]DU]H G\IX]\MQ\P 2]QDF]D WR *H JG\ ZDUVWZD SROLPHUX XOHJDMFD WHPX
SURFHVRZLMHVWJUDQLF]QLHFLHQNDV]\ENRüUHNFML DXWRRNV\GDFML GHWHUPLQRZDQD MHVW
V]\ENRFL UR]SXV]F]DQLD WOHQX Z SROLPHU]H : SUyENDFK SROLPHUX R ZL
NV]HM
JUXERFLV]\ENRüSURFHVXXWOHQLDQLD]DOH*HüE
G]LHRGRGOHJáRFLPLHMVFDUHNFMLRG
SRZLHU]FKQL SROLPHUX 1D SU]HELHJ UHDNFML XWOHQLDQLD SROLPHUX PD ZSá\Z WDN*H
FLQLHQLH WOHQX F]VWHF]NRZHJR *G\ MHVW RQR QLVNLH URGQLNL DONLORZH PRJ
UHNRPELQRZDü ] URGQLNDPL QDGWOHQNRZ\PL D WDN*H PL
G]\ VRE SRZRGXMF
VLHFLRZDQLH SROLPHUX 3ROLPHU\ ]ZLHUDMFH áDFXFK\ ] ZLHORNURWQ\PL ZL]DQLDPL
PL
G]\DWRPDPLZ
JODáDWZRWZRU]SRáF]HQLDHSRNV\GRZH
5HDNFMH XWOHQLDQLD SROLPHUyZ SURZDG] EDUG]R V]\ENR GR MHJR degradacji
SRQLHZD* MX* PDáD LORü SURGXNWyZ XWOHQLDQLD SRZRGXMH ]QDF]QH QLHNRU]\VWQH
]PLDQ\ZHZáDFLZRFLDFKIL]\F]Q\FKSROLPHUXOXEWZRU]\ZDV]WXF]QHJR3U]HMDZLD
VL
WRQDSU]\NáDGZJUDQLF]Q\PSU]\SDGNXZ]PLDQLHVWDQXVNXSLHQLDSROLPHUX]H
VWDáHJRZFLHNá\OXESRMDZLHQLHPVL
QDORWXQDSRZLHU]FKQLSRGGDQHMG]LDáDQLXWOHQX
=GDU]D VL
]H RED ]MDZLVND Z\VW
SXM áF]QLH &]DVDPL VLHFLRZDQLH SROLPHUX
prowadzi do
SDV\ZDFMLF]\OLSRNU\FLDSRZLHU]FKQLSUyENLSROLPHUXZDUVWZL]ROXMF
QLHSU]HSXV]F]DOQGODWOHQXF]VWHF]NRZHJR
%DGDQLD UHDNFML XWOHQLDQLD SROLPHUyZ L WZRU]\Z V]WXF]Q\FK GRZRG] *H
SRGDWQRü PDWHULDáX SROLPHURZHJR Z ]QDF]Q\P VWRSQLX ]DOH*\ RG VWRSQLD
NU\VWDOLF]QRFL 2EV]DU\ NU\VWDOLF]QH V PQLHM RGSRUQH QD G]LDáDQLH WOHQX QL*
DPRUILF]QH 6WZLHUG]RQR WDN*H ]PLDQ
VWRSQLD NU\VWDOLF]QRFL ZUD] ] SRVW
SHP
UHDNFML XWOHQLDQLD 1D SU]HELHJ UHDNFML XWOHQLDQLD ZSá\ZD WDN*H VWHUHRUHJXODUQRü
SROLPHUX NWyUD JG\ MHVW ]QDF]QD PR*H VSU]\MDü PL
G]\F]VWHF]NRZ\P UHDNFMRP
rodników nadtlenkowych.
/LF]EDLURG]DMHNRFRZ\FKSURGXNWyZXWOHQLDQLDSROLPHUXPR*HE\üEDUG]RUy*QDL
WDN QD SU]\NáDG Z Z\QLNX XWOHQLDQLD poliizoprenu w temperaturze 268 ÷340
0
C
14
SRZVWDMNHWRQ\HW\ORZRPHW\ORZ\LPHW\ORZRZLQ\ORZ\DOGHK\GEXW\ORZ\DWDN*H
aceton, aldehyd octowy, aldehyd propionowy oraz akroleina i formaldehyd.
3R]DUHDNFMDPL]WOHQHPF]VWHF]NRZ\PSROLPHU\LWZRU]\ZDV]WXF]QHE\ZDM
SRGDWQHQDG]LDáDQLHWDNLFK]ZL]NyZQLVNRF]VWHF]NRZ\FKMDNditlenek siarki IV lub
WOHQHND]RWX,9*D]\WHZ\VW
SXMZSRZLHWU]XMDNR]DQLHF]\V]F]HQLHLVWRVXQNRZR
áDWZR ZFKRG] Z UHDNFMH ] QLHQDV\FRQ\PL áDFXFKDPL SROLZ
JORZRGRURZ\PL
]JRGQLH]UHDNFM
: REHFQRFL ZLDWáD F]VWHF]NL 62
2
i NO
2
PRJ XOHJDü Z]EXG]HQLX L ZWHG\
SUDZGRSRGREQDMHVWUHDNFMDZZ\QLNXNWyUHMSRZVWDMmakrorodniki:
0RJRQHGDOHMUHDJRZDü]GLWOHQNLHPVLDUNL,9OXEZFKRG]LüZUHNFM
]WOHQHP
3RZVWDM ZyZF]DV ]JRGQLH ] SRQL*V]\PL UyZQDQLDPL NROHMQH UHDNW\ZQH ZROQH
rodniki:
PRJFHGDOHMUHDJRZDü]áDFXFKDPLSROLPHUX
III. Degradacja fotochemiczna
Termin degradacja fotochemiczna oznacza niekorzystne zmiany fizyczne i
FKHPLF]QH ]DFKRG]FH Z SROLPHUDFK D WDN*H WZRU]\ZDFK V]WXF]Q\FK SRG
ZSá\ZHPZLDWáDZLG]LDOQHJROXEQDGILROHWXVWGWH*E\ZDQD]\ZDQ\IRWRGHJUDGDFM
,QLFMDFMDUHDNFMLIRWRFKHPLF]QHMXZDUXQNRZDQDMHVWREHFQRFLZPDNURF]VWHF]FH
lub kompozycie polimerowym tak zwanych grup chromoforowych, czyli
15
DEVRUEXMF\FK ZLDWáR *UXS\ FKURPRIRURZH DEVRUEXMF ZLDWáR GDM SRF]WHN
rodnikojonom
OXE F]VWHF]NRP Z]EXG]RQ\P :L NV]Rü JUXS chromoforowych
DEVRUEXMH SURPLHQLRZDQLH Z ]DNUHVLH QDGILROHWX W]Q SRQL*HM QP = SXQNWX
ZLG]HQLD X*\WNRZQLND Z\UREyZ ] WZRU]\Z V]WXF]Q\FK WR ZáDQLH GHJUDGDFMD
IRWRFKHPLF]QD MHVW V]F]HJyOQLH LVWRWQD : *\FLX FRG]LHQQ\P SRZV]HFKQLH
NRU]\VWDP\ ] Z\UREyZ Z\NRQDQ\FK ] WZRU]\Z V]WXF]Q\FK QDUD*DMF MH QD FLJáH
G]LDáDQLHZLDWáDVáRQHF]QHJRZLDWáRWR]DZLHUDV]HURNL]DNUHVSURPLHQLRZDQLDZ
W\PREV]DUZLG]LDOQ\LQDGILROHWSRZRGXMFHQLHNRU]\VWQH]PLDQ\ZHZáDFLZRFLDFK
SROLPHUyZ : ]DOH*QRFL RG LORFL ]DDEVRUERZDQHM HQHUJLL GDOHM PR*OLZH MHVW
SU]HMFLHF]VWHF]NLZVWDQZ]EXG]HQLDLZ\SURPLHQLRZDQLHHQHUJLLUHDNFMDUR]SDGX
F]VWHF]NLZ]EXG]RQHMOXEWH*MHMUHDNFMD]LQQ\PLPROHNXáDPLREHFQ\PLZXNáDG]LH
Zatem w procesie
IRWRGHJUDGDFMLPR*OLZHVQDVW SXMFHUHDNFMH
1LH]Z\NOHUHDNW\ZQHZROQHURGQLNLSRZVWDMFHZZ\QLNXWDNLFKUHDNFML]GROQHVZ
REHFQRFLWOHQXF]VWHF]NRZHJR]DSRF]WNRZDüáDFXFKRZUHDNFM
XWOHQLDQLD
SURZDG]FZNRQVHNZHQFMLGRGHVWUXNF\MQ\FK]PLDQZPDVLHSROLPHUX
IV. Degradacja radiacyjna
'HJUDGDFMD UDGLDF\MQD R]QDF]D ]PLDQ\ ]DFKRG]FH Z SROLPHUDFK SRG
ZSá\ZHP SURPLHQLRZDQLD Z\VRNRHQHUJHW\F]QHJR : SRUyZQDQLX ] DEVRUSFM 89
promieniowanie elektromagnetyczne typu X, gamma, lub promieniowanie
F]VWHF]NRZH MDN F]VWNL DOID QHXWURQ\ V]\ENLH HOHNWURQ\ F]\ SURGXNW\
UR]V]F]HSLHQLD MGHU QLH MHVW VSHF\ILF]QH ,QLFMDFMD GHJUDGDFML SROLPHUX
SURPLHQLRZDQLHP Z\VRNRHQHUJHW\F]Q\P QLH Z\PDJD REHFQRFL JUXS
FKURPRIRURZ\FKSRQLHZD*ND*G\IUDJPHQWPDNURF]VWHF]NL]GROQ\MHVWGRUHDNFML]
WDNLP SURPLHQLRZDQLHP 6]\ENRü L FKDUDNWHU ]PLDQ FKHPLF]Q\FK RUD] IL]\F]Q\FK
]DOH*\ Z SU]\SDGNX WHJR URG]DMX GHJUDGDFML RG VNáDGX FKHPLF]QHJR PDWHULDáX
SRGOHJDMFHJR G]LDáDQLX SURPLHQLRZDQLD RUD] RG QDWXU\ SURPLHQLRZDQLD : *\FLX
codziennym ten rodzaj degradacji polimerów nie jest powszechnie spotykany.
16
V. Degradacja biologiczna
7HQ URG]DM GHJUDGDFML E\ZD QD]\ZDQ\ WDN*H ELRGHJUDGDFM -HVW WR SURFHV
]DFKRG]F\ZSROLPHUDFKSRGZSá\ZHPHQ]\PyZ,FK(UyGáHPVPLNURRUJDQL]P\
Z\WZDU]DMFHFDáJDP
Uy*QRURGQ\FKHQ]\PyZ]GROQ\FKGRUHDJRZDQLD]DUyZQR]
polimerami naturalnymi jak i syntetycznymi.
2ND]XMH VL *H RUJDQL]P\ *\ZH PRJ QLH W\ONR V\QWHW\]RZDü WDNLH
ELRSROLPHU\MDNQSELDáNRNZDV\QXNOHLQRZHSROLVDFKDU\G\ZW\PWDN*HFHOXOR]
DOH WDN*H ]GROQH V GR LFK UR]NáDGX :V]\VWNLH QDWXUDOQH SURGXNW\
ZLHONRF]VWHF]NRZHZW\PQDZHWGUHZQRLNRüVáRQLRZDPRJXOHJDüGHJUDGDFML
GR PDá\FK F]VWHF]HN 3RF]WNLHP WHJR SURFHVX GHJUDGDFML MHVW PRPHQW PLHUFL
Z\WZDU]DMFHJRMHRUJDQL]PX6NáDGLFKDUDNWHUUR]NáDGDQ\FKVXEVWDQFMLSR]ZDODQD
]X*\ZDQLH LFK SU]H] LQQH RUJDQL]P\ Z FHOX Z\WZRU]HQLD HQHUJLL OXE GR V\QWH]\
QRZ\FK]ZL]NyZFKHPLF]Q\FKZW\PWDN*HQRZ\FKELRSROLPHUyZ:Z\MWNRZ\FK
SU]\SDGNDFK SURFHV\ ELRGHJUDGDFML QDWXUDOQHM SURZDG] GR SRZVWDQLD WDNLFK
SURGXNWyZNRFRZ\FKMDNZ
JLHOWRUILZ
JORZRGRU\NWyUHPRJE\üXZD*DQH]D
FDáNRZLFLH]GHJUDGRZDQHELRSROLPHU\
:\VW SXMFH Z SU]\URG]LH PLNURRUJDQL]P\ ]GROQH V GR Z\WZRU]HQLD
HQ]\PyZ RGG]LDáXMF\FK ] VXEVWDQFMDPL PDNURF]VWHF]NRZ\PL 2GG]LDá\ZDQLH WR
MHVW VSHF\ILF]QH Z RGQLHVLHQLX GR GDQHJR XNáDGX HQ]\PSROLPHU OXE HQ]\P
ELRSROLPHUFRSRZRGXMH*HSURGXNW\GHNRPSR]\FMLVMHGQR]QDF]QLHRNUHORQH
*ZDáWRZQ\Z]URVWLORFLSROLPHUyZV\QWHW\F]Q\FKVNáDQLDGRUHIOHNVMLQDGW\P
F]\ L Z MDNL VSRVyE QDWXUD UHDJXMH QD SROLPHU\ Z\WZDU]DQH EH] MHM XG]LDáX
*HQHUDOQLH SROLPHU\ V\QWHW\F]QH V RGSRUQH QD G]LDáDQLH HQ]\PyZ :]URVW
SURGXNFMLSROLPHUyZV\QWHW\F]Q\FKSRZRGXMHZ]URVWXG]LDáXWZRU]\ZV]WXF]Q\FKZ
RJyOQHM LORFL RGSDGyZ 3RZD*Q\P SUREOHPHP HNRORJLF]Q\P SRF]ZV]\ RG ;;
ZLHNXVWDá\VL
SRZV]HFKQLHVWRVRZDQHSODVWLNRZHRSDNRZDQLDWRZDUyZ%\üPR*H
SODVWLNRZH IROLH L EXWHONL E
G Z SU]\V]áRFL GOD DUFKHRORJyZ V\PEROHP QDV]\FK
czasów.
1DMQRZV]H HXURSHMVNLH SURJUDP\ EDGDZF]H NRQFHQWUXM VL QD GZyFK
zasadniczych zagadnieniach: a) poszukiwaniu sposobów syntezy nowych,
biodegradowalnych polimerów, oraz na b) lepszym poznawaniu procesu degradacji
biologicznej syntetycznych polimerów organicznych.
17
0LNURRUJDQL]P\ ELRUF XG]LDá Z SURFHVDFK UR]NáDGX PDWHULL RUJDQLF]QHM
UR]ZLMDMVL
,FKUR]ZyMX]DOH*QLRQ\MHVWRGZLHOXF]\QQLNyZPL
G]\LQQ\PLRGph
URGRZLVND WHPSHUDWXU\ REHFQRFL L VW
*HQLD WOHQX ZLOJRWQRFL L GRVW
SQRFL
VNáDGQLNyZPLQHUDOQ\FK
'HJUDGRZDOQRüV\QWHW\F]Q\FKSROLPHUyZSU]H]PLNURRUJDQL]P\EDGDQDMHVW
SRSU]H] REVHUZDFM
Z]URVWX W\FK PLNURRUJDQL]PyZ QD SR*\ZFH DJDURZHM
]DZLHUDMFHM ZV]\VWNLH QLH]E
GQH VNáDGQLNL GR LFK UR]ZRMX RSUyF] Z
JOD 'UyGáHP
Z
JOD QLH]E
GQHJR GR UR]ZRMX PLNURRUJDQL]PyZ MHVW XPLHV]F]DQ\ WDP SROLPHU
6WRSLHSRNU\FLDSRZLHU]FKQLDJDUXGDQ\PPLNURRUJDQL]PHPZRNUHORQ\PF]DVLH
SR]ZDOD ZQLRVNRZDü R V]\ENRFL Z]URVWX NRORQLL EDNWHULL 7\SRZH UH]XOWDW\
degradacji handlowych tworzyw sztucznych przez bakterie Aspergillus niger,
Aspergillus flavus, Chaetomium globosum i Penicillum funiculosum obrazuje
SRQL*V]DWDEHOD
Tabela
,9(IHNW\ZQRüELRGHJUDGDFMLZ\EUDQ\FKV\QWHW\F]Q\FKSROLPHUyZ
Produkt
6]\ENRüZ]URVWXEDNWHULL
Poliizobuten
poli-4-metylo-1-penten
polimetakrylan metylu
poliformaldehyd
octan celulozy
polioctan winylu, kopolimer styrenu i
butadienu,
politereftalan etylu, polistyren,
polipropylen
polietylen
polichlorek winylu z dodatkiem
plastyfikatora
poliuretan
brak wzrostu
PQLHMQL*SRNU\WHMSRZLHU]FKQL
10-30%
30-60%
60-100%
18
5R]ZyM PLNURRUJDQL]PyZ QD SRGáR*X SROLPHURZ\P F]
VWR VSRZRGRZDQ\ MHVW
REHFQRFLGRGDWNyZWDNLFKMDNVWDELOL]DWRU\F]\SODVW\ILNDWRU\LQLHMHVW]ZL]DQ\]
GHJUDGRZDOQRFLPDNURF]VWHF]HN:áDFLZLHW\ONRDOLIDW\F]QHSROLHVWU\polietery,
SROLXUHWDQ\ L SROLDPLG\ Z\ND]XM ZUD*OLZRü QD G]LDáDQLH PLNURRUJDQL]PyZ
6WZLHUG]RQR*HZSU]\SDGNXPDáHJRSRVW
SXELRGHJUDGDFMLWHVWV]\ENRFLZ]URVWX
EDNWHULL QLH MHVWRGSRZLHGQL 6WRVXMH VL
ZWHG\ LQQH EDUG]LHM Z\UDILQRZDQH PHWRG\
np. pomiar wydzielania
14
CO
2
]WZRU]\ZD]QDNRZDQHJRZ JOHP
14
C.
3HZQD RVREOLZRFL ELRGHJUDGDFML MHVW WR *H PLNURRUJDQL]P\ SRWUDIL
SU]\VWRVRZ\ZDüVL
GRQRZ\FK(UyGHáSR*\ZLHQLDMDNLPLSRWHQFMDOQLHV SROLPHU\
1D SU]\NáDG Pseudomonas aeruginoa ]DF]\QDM VL
UR]PQD*Dü QD SRGáR*X
polimerowym dopiero po 56 dniach od momentu zaszczepienia. Ponowne
SU]HQLHVLHQLH W\FK EDNWHULL QD ZLH*\ SROLDPLG RZRFXMH QDW\FKPLDVWRZ\P LFK
Z]URVWHPQDQRZHM SRUFML VXEVWUDWX 3RGREQH EDGDQLD SU]HSURZDG]RQR ] X*\FLHP
SROLDONRKROXZLQ\ORZHJR3$:NWyUHJRELRGHJUDGDFMDVWDáDVL
HIHNW\ZQDGRSLHUR
po 12 dniach od momentu wprowadzenia bakterii Pseudomonas, Xaantomonas i
LQQ\FK3RW\PF]DVLHDWDNPLNURRUJDQL]PyZUR]SRF]\QDáVL
QLH]ZáRF]QLHZFKZLOL
GRGDQLD QRZHM SRUFML SROLPHUX $NW\ZQRü EDNWHULL ]DQLNDáD JG\ SRZVWU]\P\ZDQR
GRGDZDQLH 3$: SU]H] FR QDMPQLHM GQL 3RQRZQH SU]\VWRVRZDQLH EDNWHULL E\áR
PR*OLZHJG\UR]SRF]\QDQRGRGDZDQLHpolialkoholu winylowego.
,VWRWQ\PLZFL*DNWXDOQ\PSUREOHPHPWHFKQLF]Q\PMHVWELRGHJUDGDFMD3$:
ZSU]HP\OHWHNVW\OQ\P:SU]HP\OHW\Ppolialkohol winylowy stosowany jest jako
NOHM 8W\OL]DFMD 3$: ]QDMGXMFHJR VL
Z FLHNDFK WHFKQRORJLF]Q\FK SU]HP\VáX
WHNVW\OQHJRVWDQRZLF]
VWRSRZD*Q\SUREOHPHNRORJLF]Q\ ZRGUy*QLHQLXRGLQQ\FK
áDWZRELRGHJUDGRZDOQ\FKVXEVWDQFMLNOHMF\FKMDNQSVNURELDF]\SRFKRGQHFHOXOR]\
*HQHUDOQLHPR*QDVWZLHUG]Lü*HUR]NáDGSU]H]PLNURRUJDQL]P\V\QWHW\F]Q\FK
SROLPHUyZ RUJDQLF]Q\FK MHVW PR*OLZ\ SR]D NLONRPD Z\MWNDPL QDWRPLDVW QLH PD
PLNURRUJDQL]PyZ QDW\FKPLDVW MH GHJUDGXMF\FK -HOL ZDUXQNL ]HZQ
WU]QH V
RGSRZLHGQLHLVSU]\MDMFHZyZF]DVPLNURRUJDQL]P\PRJVL
GRQLFK]DDGRSWRZDü
,VWRWQ SU]HV]NRG MHVW WX K\GURIRERZRü ZLHOX SROLPHUyZ V\QWHW\F]Q\FK FR
sprawia, ze wzrost mikroorganizmów bywa ograniczony tylko do cienkiej warstwy
SRZLHU]FKQLRZHM 3R]D W\P SROLPHU\ V\QWHW\F]QH Z RGUy*QLHQLX RG ELRSROLPHUyZ
DWDNRZDQHVSU]H]EDNWHULHJáyZQLHQDNRFDFKáDFXFKD
&KDUDNWHU\VW\F]QH GOD ELRGHJUDGDFML SRZROQH WHPSR SURFHVX Z\QLND ] WHJR *H ]
NLQHW\F]QHJR SXQNWX ZLG]HQLD MHVW WR SURFHV MHGQRHWDSRZ\ VNáDGDMF\ VL
] ZLHOX
19
QDVW
SXMF\FKSRVRELHUHDNFMLHOHPHQWDUQ\FK$E\SURFHVELRGHJUDGDFMLSU]HELHJDá
Z VSRVyE FLJá\ QD ND*G\P MHJR HWDSLH PXVL GRMü GR EH]SRUHGQLHJR NRQWDNWX
PLHMVFDNW\ZQ\FKUHDJXMF\FKVXEVWUDWyZ
VI. Degradacja mechaniczna
7\P WHUPLQHP RNUHOD VL
WR SURFHV QLHNRU]\VWQ\FK ]PLDQ R FKDUDNWHU]H
PDNURVNRSRZ\P ]DFKRG]F\FK Z SROLPHUDFK SRG ZSá\ZHP VLá UR]FLJDMF\FK
]JLQDMF\FKOXEVNU
FDMF\FK
Jak wspomniano zwykle podczas degradacji polimerów mamy do czynienia z
jednoczesnym przebiegiem kilku jej rodzajów. Sytuacja taka jest wynikiem
MHGQRF]HVQHJR G]LDáDQLD NLONX F]\QQLNyZ LQLFMXMF\FK QLHNRU]\VWQH ]PLDQ\ Z
PDWHULDOH SROLPHURZ\P 7\SRZ\P SU]\NáDGHP WDNLHJR SURFHVX MHVW UyZQRF]HVQH
G]LDáDQLHZLDWáDWOHQXLLQQ\FKF]\QQLNyZDWPRVIHU\F]Q\FKOXEMHGQRF]HVQ\ZSá\Z
FLHSáDVLáPHFKDQLF]Q\FKLWOHQX
Literatura
1. T. Sikorski, "Podstawy chemii i technologii polimerów",
PWN Warszaw, 1985.
2. "Thermal stability of polymers" vol.1,
Edited by RobertT. Conley, Marcel Dekker., New York 1970.
3. W.Schnabel, "Polymer degradation",
Akademie-Verlag, Berlin 1981.
4. H.H.G. Jellinek, „Aspects of degradation and stabilization of polymers” Elsevier,
New York, 1978
5. Praca zbiorowa pod red. Z.Florianczyka i S.Penczka, "Chemia polimerów" t.I i III,
Oficyna Wydawnicza, PW. 1997.
6.
%*áRZLDN(. SD7:LQQLFNL3RGVWDZ\RFKURQ\URGRZLVND
7. M.Mucha, Polimery a ekologia", Wyd. Politechnika
àyG]ND
20
8. „Encyklopedia of polymer science and technology”
John Wiley&Sons, New York-Sydney-London-Toronto, 1971.
9. P.Stevens Mackom, “Wprowadzenie do chemii polimerów”
PWN, Warszawa 1983.