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生物降解塑料的方法

时间:2019-12-21 18:57:41  来源:  作者:  浏览量: 7
简介: 生物降解塑料的分类目前,生物降解塑料有下列3种分类方法:
(l)根据原料来源可分为石油派生物或衍生物(化学合成)、天然物系聚合物(又可分为植物光合成和微生物发酵合成两种)和混
 生物降解塑料的分类目前,生物降解塑料有下列3种分类方法:
    (l)根据原料来源可分为石油派生物或衍生物(化学合成)、天然物系聚合物(又可分为植物光合成和微生物发酵合成两种)和混合型(主要指淀粉基降解塑料)三种。
    (2)根据降解机理和破坏形式可分为完全生物降解塑料和生物破坏性(或称崩溃性)塑料两种。前者在微生物作用下,一定时间内完全分解为二氧化碳和水等低分子化合物;后者则仅仅分解为散乱碎片。
    (3)根据生产方法可分为微生物发酵合成高分子型、天然高分子型、合成高分子型及淀粉填充型四种。微生物发酵合成高分子型中较有代表性的产品有英国ICI公司开发的(3一经基丁酸/ 3一经基戊酸醋)共聚物(PH B V)及其衍生物(商品名为Bi opo l)[ 8引和日本东京工业大学开发的聚经基丁酸醋(PH B)等。这类产品具有较高的生物降解性,但造价高,难以推广。天然高分子型是指由淀粉、纤维素、甲壳素等制备的塑料。由于其原料为取之不尽的可再生资源,又具有完全生物降解性,因此,对其研究、开发工作方兴未艾,尤以日本、德国较为活跃。如日本四国工业技术试验所将纤维素、脱己酞基壳多糖及其它添加剂按一定比例溶于亲水性溶剂后,制成了半透明的降解塑料切片,其拉伸强度和弯曲强度、与通用塑料类似。合成高分子型有聚乙烯醇(PVAL)和聚乳酸(PLA)等。
    淀粉基生物降解塑料的开发与进展。或改性淀粉制成的降解塑料,就其制备工艺而言,有共混、共聚、接枝等方法。Novon是美国改性研究而制成的高淀粉含量的生物降解塑料。该项研究解决了目前淀粉和合成聚合物共混而成的生物降解塑料只有淀粉部分才能降解的问题,可以替代正在农业和医药中使用的各种降解塑料,因而被认为是材料科学发展史上的重大进展。Novon树脂由约70%的支链淀粉和30%的直链淀粉组成,熔点为175一200℃。它是采用马铃薯和各种谷物淀粉通过降低侧链的结晶度使其结构破坏但不除去水分而制得的,因为水的存在对材料的力学性能有很大影响。该树脂可以造粒,能用注射、挤出及其它方法加工成型,可生产药物胶囊、花盆等。该制品在需氧和厌氧条件下均易发生生物降解作用。Mater-Bi是意大利Nov翻比旧nt公司。淀粉为主要成分,加人少量改性PVAL共混而制得的塑料合金。可采用注射、挤出及热成型加工,成型收缩率低,具有良好的流动性和延展性。目前主要用于卫生医疗器具、玩具等。其缺点是具有亲水性,故不宜用于与水连续接触或温度超过50℃,湿度为30 %一80 %的场合。 此种降解塑料具有良好的流动性、脱模性、延展性,产品柔软、透明,强度高,且降解时间可控,已开发出农用薄膜、食品包装膜等产品。此外,研究、开发的淀粉基生物降解塑料还有一类不完全降解型的塑料,即在通用塑料的基础上进行改性、掺混而制得的兼有原产品性能和降解性能的塑料。目前已开发的产品有:淀粉/P、淀粉/PE、淀粉/(B/AA)、淀粉(砂VAL)及淀粉/PvAL等共混物。然而,美中不足的是这些生产线除少数生产光降解塑料外,大部分生产线却生产填充淀粉塑料,其制品的淀粉含量仅为10%一30%,因而推向市场的降解塑料产品大部分为PE、PV等。
    生物降解塑料的市场展望为了减少塑料废弃物的产生量,许多国家相继颁布了相关法规或条例。德国首先颁布了《包装条例》,此条例促进了包装废物的再生利用,同时也加速了包装废物再生利用技术的发展。该条例实施3年即消减包装废物10万t。美国、欧盟、韩国及新加坡等国家和地区都制定了有关废弃物的处理法规。我国自颁布了《关于禁止使用泡沫塑料快餐盒的通知》以后,又颁布了《中华人民共和国固体废弃物污染环境保护法》,同年5月28日发布了《可降解塑料包装制品技术要求》。截至目前全国许多城市先后发布了有关政策、法规,禁止使用一次性泡沫塑料快餐具。由此看来,对环境无污染的可降解塑料具有极广阔的应用前景,可望带来较丰厚的经济效益。橡胶注射机生物降解塑料主要用作农业水产用多层膜、农药和肥料用的缓释性包覆材料、移植用苗钵、鱼网和钓线,土建用材料、改修困难的土木工件型框、荒地沙漠等绿化保水基材、工业用保水板、植被网等,野外休闲制品如高尔夫娱乐用材料、钓具、水上运动的一些休闲制品等。其次可用作食品包装用膜、饮料用包装内衬层、生鲜食品盘及各种食品容器等,纸尿布、生理制品等卫生用品,以及垃圾袋、杯子、信用卡等日用品、杂货。生物降解塑料的潜在市场是巨大的。

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