9生物可降解塑料的生产与应用 中国石油大学环境生物工程课件

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生物可降解塑料PPT讲稿

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PHAs的结构、物理化学性质-续
• PHB较脆和发硬,但可通过与适量HV共聚而补偿。
• 随着PHBV中HV组分的增加,聚合物的劲度降低而韧性增
加,且共聚物的熔点随着HV组分的增加而降低,使得较
易对其进行热加工处理。 HV -β--羟基戊酸
• 单体4HB的聚合物或3HB与4HB的共聚物P(3HB-co-4HB)
3HV)或PHBV
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PHAs
• PHAs除具有高分子化合物的基本特性,如
质轻、弹性、可塑性、耐磨性、抗射线等
外,还具有生物可降解性和生物可相容性。
PHAs 原料
9个月

香波瓶

合成塑料
100年
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一、PHAs的结构、物理化学性质和应用
• 多种微生物在一定条件下能在胞内积累PHAs作为碳源和
能源的贮存物。
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聚合物命名
• R为甲基时,其聚合物为聚β--羟基丁酸(PHB) • R为乙基时,其聚合物为聚β--羟基戊酸(PHV) • 在一定条件下两种或两种以上的单体还能形成共聚物,其
典型代表是3HB和3HV组成的共聚物P(3HB-co-3HV)。
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PHAs的结构、物理化学性质
• 每个PHAs颗粒含有数千条多聚体链。这些多聚物的物
录是多少?
• 一般发酵过程分为哪两个阶段?
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PHAs的应用
shampoo bottles
bicycle helmet
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二、PHAs的生物合成
• 合成PHAs的主要微生物 • 合成PHAs的主要基质 • PHAs的代谢途径与调控
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PHAs的生物合成
一 合成PHAs的主要微生物 1 PHAs的发现及形成机制

生物可降解塑料的生产与应用

生物可降解塑料的生产与应用
第七章 生物可降解塑料的 生产与应用
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第一节 聚β-羟基烷酸
• 普通塑料是以合成树脂为主的化学合成材 料。 ——难降解性 各国反应:限制使用某些塑料制品。
• 由此,可降解塑料就成为研究的热点。
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3
• 从中长期发展来看, 可从源头解决“白 色污染”问题的可 生物降解塑料,将 会越来越受到重视。
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五步合成途径
乙酰乙酰CoA ↓乙酰乙酰CoA还原酶
L(+)-3-羟丁酰CoA ↓烯酰基CoA水合酶
丁烯酰CoA ↓烯酰基CoA水合酶
D(-)-3-羟丁酰CoA
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三、PHAs的生产工艺 PHAs只在细胞内积累,要实现其最大生产,必
须做到: ① 尽可能提高细胞密度 ② 保证高的胞内积累量 ③ 缩短发酵周期以提高生产强度
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• 与传统的化学合成高分子材料相比,采用 生物,特别是微生物合成的高聚物具有的 特点如下: ① 工艺方法简单; ② 几乎无环境污染; ③ 产品具有生物可降解性和生物相容性; ④ 可进行结构调控。
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5
• 在众多生物可降解材料中,采用生物发酵 法生产的聚β-羟基烷酸 (PHAs)是应用环 境生物学方面的一个研究热点。
• 其中,聚β-羟基丁酸(PHB)及3-羟基丁酸 (3-HB)与3-羟基戊酸(3-HV)的共聚物 (PHBV)是研究和应用最广泛的两种多聚 体。
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一、PHAs的结构、物理化学性质和应用 PHAs——碳源和能源的贮存物。
R为取代基: 当R=甲基时,单体为β-羟基丁酸(HB); 当R=乙基时,单体为β-羟基戊酸(HB);
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生物可降解塑料的生产与应用中国石油大学环境生物工程20页PPT

生物可降解塑料的生产与应用中国石油大学环境生物工程20页PPT
谢谢!
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
1、不要轻言放弃,否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远。咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
生物可降解塑料的生产与应用中国石油大 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要生生世世的轮 回里有你。 学环境生物工程

第七章_生物可降解塑料

第七章_生物可降解塑料
第34页,共94页。
3、气体H2/CO2/O2
真养产碱杆菌等一些爆鸣气细菌能利用H2/CO2/O2产生PHB,其
中H2作为能源,CO2是碳源。 以H2作为基质按其价格和产率而言(见表1)在经济上是划
算的,且H2又是一种干净的可再生资源。可以同时解决两个
严重的环境污染问题:温室效应及废弃的非降解塑料对生态环 境的危害。 安全性问题:解决混合气体爆鸣的安全问题和气体的循环利用 问题。控制基质气相中氧的浓度低于气体爆炸的下限(6.9%)是 安全的。
一 合成PHAs的主要微生物
1 PHAs的发现及形成机制 PHB最初由 Lemoigne于1925年首先发现。从巨大
芽孢杆菌(Bacillus megaterium)分离鉴定。阐明该 菌形成芽孢时产生PHB。
20世纪50年代,发现PHB的生成量随培养基中碳氮比
的增加而增加
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第21页,共94页。
(一)合成PHAs的主要微生物
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第25页,共94页。
英国ICI公司进行考察,发现:
ICI——Imperial Chemical Industries帝国化学工业公司
固氮菌:产生多糖,PHB的比产率降低,技术问题。 甲基营养菌:PHB产率中等。 真养产碱杆菌:生长快,易培养、胞内PHB含量高、聚合
物分子量大并能利用各种较经济的能源。
1 发酵周期短 2 胞内聚合物积累量大 3 胞内无聚合物降解酶,分子量大 4 易于提取 5 胞内聚合物颗粒大、结晶度高 6 能利用多种碳源 7 在复杂培养条件下,胞内聚合物才能高积 累。 8 有较成熟的高密度细胞培养技术
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第28页,共94页。
二 合成PHAs 的主要基质
1 糖质碳源
2 甲醇 3 气体(H2 、CO2、 O2 ) 4 烷烃及其衍生物

生物可降解聚合物的制备和应用

生物可降解聚合物的制备和应用

生物可降解聚合物的制备和应用生物可降解聚合物在当今社会中越来越受到人们的关注,这种可降解材料能在自然环境下被生物分解,不会对环境造成污染,可以替代传统的塑料制品。

本文将从生物可降解聚合物的定义和制备、应用领域等几个方面进行探讨。

一、生物可降解聚合物的定义和制备生物可降解聚合物是指在自然环境下可以被微生物分解,产生水、二氧化碳、甲烷等生物物质并且不会对环境造成污染的聚合物。

生物可降解聚合物的制备方法一般有两种:一种是从植物等天然材料中提取出高分子化合物,另一种则是通过生物法合成。

从植物中提取生物可降解聚合物的方法较为简单,但难以保证品质。

常见的原料有淀粉、纤维素、木浆等。

淀粉可以与聚乙烯制成淀粉包覆聚乙烯(Starch-coated polyethylene,SCPE),纤维素可以与聚丙烯制成纤维素包覆聚丙烯(Cellulose-coated polypropylene,CCPP),木浆可以与聚丙烯制成木浆包覆聚丙烯(Pulp-coated polypropylene,PCPP)。

这些包覆材料可以应用在食品包装、农业、建筑等领域。

生物法合成生物可降解聚合物是比较先进的制备方法。

通常采用微生物或酵素作为催化剂,将生物单体聚合成聚合物。

常见的生物单体有聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯等。

这些生物可降解聚合物广泛应用于制药、生物医学材料、土壤修复等领域。

二、生物可降解聚合物的应用领域1. 食品包装生物可降解聚合物广泛应用于食品包装。

常见的生物可降解包装材料有聚乳酸、淀粉基材等。

这些材料可以在自然环境下被微生物分解,不会对环境造成污染。

但是,在应用过程中,也需要注意产品的稳定性,以保证食品的质量和安全。

2. 农业生物可降解聚合物在现代农业中也有广泛应用。

例如,将生物可降解塑料制成耐候、可生物降解的农膜,可以保护作物和土地,同时不会对土壤造成污染。

3. 医疗生物可降解聚合物在医疗领域中的应用也越来越广泛。

例如,生物可降解聚乳酸(PLA)可以制作成一次性手术衣、垫片和其他医疗用品等产品。

第七章生物可降解塑料详解演示文稿

第七章生物可降解塑料详解演示文稿
但可以作为寻求新的菌种和开发更有效的培养方法的途径。
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当前第34页\共有93页\编于星期五\21点
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3、气体H2/CO2/O2
真养产碱杆菌等一些爆鸣气细菌能利用 H2/CO2/O2产生 PHB,其中H2作为能源,CO2是碳源。
以H2作为基质按其价格和产率而言(见表1)在经济上是划算的,
eutropha)
➢ 假单胞菌属(Pseudonomas)
➢ 甲基营养菌(Methylotrophs)
➢ 固氮菌属(Azotobacter)
➢ 红螺菌属(Rhodospirilum)
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当前第23页\共有93页\编于星期五\21点
23
活性污泥中微生物产生的PHB
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当前第24页\共有93页\编于星期五\21点
R为甲基时,其聚合物为聚β--羟基丁酸(PHB) R为乙基时,其聚合物为聚β--羟基戊酸(PHV) 在一定条件下两种或两种以上的单体还能形成共聚物,其典型代
表是3HB和3HV组成的共聚物P(3HB-co-3HV)。
13 13
当前第13页\共有93页\编于星期五\21点
PHAs的结构、物理化学性质
利用糖蜜原料有困难:杂质多,PHB难积累。需 精制后使用。
33 33
当前第33页\共有93页\编于星期五\21点
2、甲醇
甲醇是最便宜的基质之一, ICI拥有生产甲醇单细胞蛋白的技术经验,曾考虑用甲醇作基质
生产PHB。甲醇菌积累PHB含量不高,PHB回收成本大,获得 的PHB的分子量较小,故放弃该路线。
每个PHAs颗粒含有数千条多聚体链。这些多聚物的物理化学性质 和机械性能如韧度、脆性、溶点、玻璃态温度和抗溶剂性等与单 体的组成有极大的关系。

《可降解塑料袋》课件

《可降解塑料袋》课件
建立可降解塑料袋标准,规范市场秩序,确保产品质量。
推广可降解塑料袋的使用,鼓励消费者减少对传统塑料袋的依赖。
可降解塑料袋在餐饮、超市、零售等行业的广泛应用,为市场增长提供动力。
技术创新和成本降低将进一步推动可降解塑料袋的市场普及。
随着环保意识的提高和政策的推动,可降解塑料袋市场需求不断增长。
THANKS
购物袋
垃圾袋
农业覆盖膜
其他领域
01
02
03
04
代替传统塑料袋,用于购物时携带物品。
用于家庭、办公等场所的垃圾处理。
用于农业种植,可促进作物生长、减少病虫害。
医疗、餐饮、快递等,可根据实际需求进行定制和应用。
02
CHAPTER
可降解塑料袋的制造技术
生物降解塑料的制造方法包括直接发酵法、间接发酵法和酶法等。
《可降解塑料袋》PPT课件
目录
可降解塑料袋的简介可降解塑料袋的制造技术可降解塑料袋的市场分析可降解塑料袋的环境影响可降解塑料袋的发展前景
01
CHAPTER
可降解塑料袋的简介
01
02
可降解塑料袋通常由可降解塑料制成,如PLA、PHA、PBS等。
可降解塑料袋是指在使用过程中能被微生物分解的塑料袋,分解后对环境无害或低害。
直接发酵法是将微生物直接培养在塑料材料上,通过微生物的生长代谢分解塑料。
酶法是利用酶的专一性,将塑料分解成小分子,再进一步被微生物降解。
间接发酵法是利用微生物产生的酶来分解塑料,酶可以从微生物中提取,也可以通过基因工程技术进行生产。
生物降解塑料的制造技术主要利用微生物或酶的作用,使塑料分解成水和二氧化碳等无害物质。
合成型是直接合成具有热氧降解性能的聚合物。

生物降解塑料及其环保应用

生物降解塑料及其环保应用

生物降解塑料及其环保应用近年来,生物降解塑料作为一种环保新材料,备受人们的关注。

相比较于传统塑料,生物降解塑料可以在自然环境中迅速分解,减少塑料污染对环境的危害,是一种更加可持续的材料。

生物降解塑料,顾名思义,是指能够和自然环境中的微生物发生作用并最终被分解降解的塑料。

它可以分为两类:一种是由生物质制成的生物基塑料,另一种是混合了添加剂的传统塑料。

前者的生产过程中使用生物质(如玉米淀粉、木材、麦秸等)作为原材料,通过发酵、聚合等技术制成塑料。

后者则是将传统塑料中加入一些添加剂,使其在自然环境中能够迅速降解。

生物降解塑料的应用领域非常广泛。

首先,它可以用于制作一次性餐具、包装袋等生活用品。

这些产品在使用完后就会被扔进垃圾桶中,如果使用传统塑料制品,这些垃圾将堆积在环境中几百年甚至上千年。

采用生物降解塑料制品,则可以更快地分解,并减少人类对环境的危害。

其次,生物降解塑料还可以用于农业领域。

例如,可以用它来制作农膜等农业用品,这些塑料包装材料在使用完后,不会像传统塑料那样成为农田污染源。

再次,生物降解塑料还可以用于工业和医疗领域。

在这些领域使用生物降解塑料能够大大减少废弃物的数量,有利于环境保护和资源利用。

虽然生物降解塑料已然成为新型环保材料的代表,但它仍然有一些缺点和挑战。

首先,生物降解塑料的制造成本较高。

生物质的成本比石化原料高,加上生产技术要求较高,使生物降解塑料的价格仍然不太能接受。

其次,生物降解塑料在获得生物降解性能时,在化学结构上做出了妥协,使得一些机械性能、加工性能和使用寿命等方面逊于传统的塑料制品。

这也是一些特殊领域难以使用生物降解塑料的原因。

最后,生物降解塑料在垃圾处理环节同样存在问题。

尽管大多数生物降解塑料可以被自然环境中的微生物在几周到几个月内分解,但只有在特定的环境中才能得到有效的降解。

而在普通的垃圾堆中,生物降解塑料混杂其他材料,失去了快速分解的条件。

综上所述,生物降解塑料是一种具有潜在优势的环保新材料,但仍然存在一些问题需要解决。

生物可降解塑料的研制

生物可降解塑料的研制

生物可降解塑料的研制一、引言随着全球塑料污染问题的日益加剧,人们对于环境友好型材料的需求越来越迫切。

生物可降解塑料因其在自然环境中可以被微生物降解而备受关注,成为了近年来材料科学领域的研究热点之一。

本文将介绍生物可降解塑料的研制过程、关键技术以及应用前景。

二、生物可降解塑料的定义和特点生物可降解塑料是指在自然环境中经过微生物作用,可以被分解为水、二氧化碳和生物质等天然物质的塑料制品。

相比于传统塑料,生物可降解塑料具有以下特点:环保:能够有效减少对环境的污染,有利于生态平衡的维护。

可降解:在一定条件下能够被微生物降解分解,不会对环境产生长期影响。

多样性:可以通过不同原料和制备工艺获得多种性能的产品,适用范围广泛。

三、生物可降解塑料的研制过程1. 原料选择生物可降解塑料的原料选择是关键的一步。

常见的原料包括农产品和食品加工副产品等。

通过选择适合的原料,可以提高塑料的可降解性能,同时减少对非可再生资源的依赖。

2. 添加剂调配在生物可降解塑料的制备过程中,需要添加一定比例的生物降解助剂以及其他增韧剂、增稳剂等。

通过合理搭配这些添加剂,可以提高塑料制品的性能和加工工艺。

3. 成型加工成型加工是指根据产品要求,采用注塑、挤出、吹塑等加工方式将塑料原料加工成所需形状和尺寸的制品。

在此过程中要控制好温度、压力等加工参数,确保产品质量。

4. 环境调节成型后的生物可降解塑料制品需要进行一定周期的环境调节,使其充分暴露在湿度和微生物存在的环境下,促进其降解作用的发挥。

四、生物可降解塑料关键技术挑战和应对策略1. 降解速度与力学性能之间的平衡当前生物可降解材料在力学性能与降解速度之间存在较大矛盾。

如何在保证产品使用寿命和强度的前提下提高降解速度是一个重要课题,可以通过改变配方比例、改进加工工艺等方法来平衡这一问题。

2. 生物降解助剂研发目前市面上对于生物降解助剂研发不足,影响了产品的性能表现。

需要对于更加环保且高效的生物降解助剂进行深入研究和开发,并逐步实现工业化应用。

生物可降解塑料的研制

生物可降解塑料的研制

生物可降解塑料的研制近年来,全球对塑料污染问题的关注日益增强,传统塑料制品对环境造成的负面影响日益凸显。

在这一背景下,生物可降解塑料备受瞩目,其可降解性质以及对环境友好的特点使其成为替代传统塑料的研究热点之一。

本文将探讨生物可降解塑料的研制过程、材料选择、应用前景等相关内容。

生物可降解塑料的定义生物可降解塑料是指在生物作用下能够逐渐降解并最终被微生物完全分解成二氧化碳和水的塑料制品。

与传统塑料不同,生物可降解塑料具有循环利用的特点,能够有效减少对环境的影响。

生物可降解塑料的研制过程生物可降解塑料的研制过程通常包括原料选取、聚合反应、加工制品等环节。

首先,研究人员需要选择适合生物降解的原料,如淀粉、聚乳酸等;接着,在特定条件下进行聚合反应,控制反应条件和聚合度,以保证所得产品具有良好的降解性能;最后,通过成型等工艺制成生物可降解塑料制品。

生物可降解塑料的材料选择生物可降解塑料的性能与所选材料密切相关。

常用的生物可降解塑料原料包括淀粉类、纤维素类、蛋白质类和聚乳酸类等。

这些原料具有天然、可再生的特点,有利于生物降解过程的进行。

此外,研究人员还可以通过调整原料比例和添加助剂等手段来改善生物可降解塑料的性能,提高其力学性能和热稳定性。

生物可降解塑料的应用前景生物可降解塑料具有广阔的应用前景,特别是在一次性塑料制品领域具有重要意义。

生物可降解塑料可以用于食品包装、医疗器械、土壤修复等多个领域,为推动可持续发展做出积极贡献。

随着技术的不断进步和市场需求的增长,生物可降解塑料必将在未来得到更广泛的应用。

结论生物可降解塑料的研制不仅有利于减轻传统塑料对环境造成的负面影响,还为推动可持续发展提供了新的解决方案。

随着生物降解技术的不断完善和推广,相信生物可降解塑料将在未来发挥越来越重要的作用,成为塑料工业的发展方向之一。

通过以上简要介绍,希望可以让大家对生物可降解塑料有一个初步了解,同时也呼吁更多研究机构和企业投入到生物可降解塑料的研发与应用中,共同为环保事业贡献力量。

生物可降解聚合物的制备与应用

生物可降解聚合物的制备与应用

生物可降解聚合物的制备与应用近年来,随着全球环保意识的逐渐加强,生物可降解聚合物的利用率也越来越高。

它们具有替代传统塑料的优越性能,应用范围广泛。

生物可降解聚合物是通过天然有机物质的转化形成,具有良好的降解性能和环境可再生性。

制备生物可降解聚合物的方法1. 生物降解生物降解是指生物对聚合物的分解过程。

利用生物体内的微生物,分解有机物质,形成氧、二氧化碳和水等小分子化合物,实现聚合物的降解。

这种方法制备的生物可降解聚合物具有高效降解、无毒无害、可再生等特点。

2. 化学法合成化学法合成生物可降解聚合物,通常是通过单体共聚或聚合过程来制备。

这种方法对反应条件和催化剂选择较为苛刻,生产成本较高,但是这种聚合物的性能更加稳定,对环境的影响更小。

3. 物理法合成物理法是指通过聚合物混合或纺丝制备生物可降解聚合物。

这种方法可实现大规格、高效益和生产成本的降低,同时制备的聚合物通常具有良好的降解性和柔软性。

生物可降解聚合物的应用1. 塑料袋生物可降解聚合物在塑料袋领域得到了广泛的应用。

传统的塑料袋对环境污染较大,而生物可降解聚合物则具有快速降解的特点,较少对环境产生影响。

2. 包装材料生物可降解聚合物还可以用于包装领域。

传统的包装材料需要经过长时间的降解过程才能完全被地球所吸收,而生物可降解聚合物则可以快速降解,在环境保护方面起到了巨大的作用。

3. 医疗材料生物可降解聚合物在医疗领域也有着广泛的应用。

因为在医疗场合,往往需要使用一次性消毒用品,而这些传统的塑料消毒用品可能对人体和环境产生损害,而生物可降解聚合物则可以很好地替代它们,保证了医疗卫生的安全性。

总结随着环保意识的不断提高,生物可降解聚合物的应用范围越来越广泛。

它们成为了传统塑料的重要替代品,具有高效降解、环保、可再生等诸多优点。

而生物可降解聚合物的制备方法也越来越多样化,未来将有更广阔的应用前景。

生物可降解塑料ppt课件

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78冷冻干燥菌体表面活性剂破胞离心过滤分离次氯酸钠洗涤离心过滤分离水洗离心过滤分离烘干产品79该方法能够比较方便的实现在水相中提取phb这是它的突出优点但要使用大量的表面活性剂而且次氯酸钠的使用不可避免的造成了phb的降80五其他方法基因工程技术重组大肠杆菌生产phb的方法用氨水从这类细胞中提取phb就是其中的一种方81各种提取phb的方法比较82一降解机制图79中第四步到第七步是降解过程
15
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PHAs的结构、物理化学性质-续


PHB较脆和发硬,但可通过与适量HV共聚而补偿。
随着 PHBV 中 HV 组分的增加,聚合物的劲度降低而韧性 增加,且共聚物的熔点随着HV组分的增加而降低,使得 较易对其进行热加工处理。 HV -β--羟基戊酸

单体 4HB 的聚合物或 3HB 与 4HB 的共聚物 P(3HB-co-4HB) 则是高弹体,且其生物降解的速度比均聚PHB或PHBV更 快。 HB -β--羟基丁酸
固氮菌:产生多糖,PHB的比产率降低,技术问题。 甲基营养菌:PHB产率中等。 真养产碱杆菌:生长快,易培养、胞内PHB含量高、 聚合物分子量大并能利用各种较经济的能源。 最终选择了——
真养产碱杆菌(A . eutrophus)
27
工业化生产PHAs的微生物

真养产碱杆菌(Ralstonia eutropha)为革兰氏阴性的兼性化

甲醇是最便宜的基质之一,

ICI 拥有生产甲醇单细胞蛋白的技术经验,曾考虑用甲醇
作基质生产PHB。甲醇菌积累PHB含量不高,PHB回收成
本大,获得的PHB的分子量较小,故放弃该路线。

但可以作为寻求新的菌种和开发更有效的培养方法的途径。
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钴镍铜等的络合物及芳香族化合物等) 吸收紫外线而分解放出活性自由基迅 速攻击塑料大分子,聚合物被切断成 多个较小分子同时被氧化生成COOH和-CO-,这些较小分子继续被 自由基攻击而进一步变小,随着分子 量降低,制品会迅速变脆,逐渐崩解 成小碎片、小颗粒,当其分子量降至 1000以下时易于被微生物食用而消化。 (弊端:需光照120d,填埋则失效)
(3)聚乳酸的应用
• 由于目前价格较高, 但无生物排异现象, 故主要用于医学领域
• 伤口缝合线 • 骨折后“可降解钢板
” • 药物体内缓释胶囊 • 随着价格下降逐渐向
日化包装、食品包装 、农膜等领域发展。
9.2 聚β-羟基烷酸(PHAs)
• 多种细菌体内合成的的碳源 、能量储备物
脂代谢—乙 2020酰/11/辅12 酶A
转基因植物种植
① 细菌发酵
• 以淀粉、葡萄糖、蔗糖、甲醇等各种原料,产碱菌 (Alcaligenes)、转基因大肠杆菌限氮磷流加式分批发 酵生产
成本高:15$/kg(合成塑料1 $/kg) 目前攻关方向:进一步提高原料
转化率,缩短发酵周期;进一步提 高细胞浓度;进一步提高产品提取 收率;进一步提高聚合物质量等。
原理:碳酸钙中的(C=O)光敏基团利于塑料
光降解;同时有利于塑料充分焚烧;有利于中和 尾气中酸性组分(如SO2、NOx);节约石油原料。
(弊端:填埋则失效)
• (1)聚乳酸生物合成
• 生物糖代谢酵解产物丙酮酸乳酸发酵的产物(参阅《生
物化学》糖代谢内容)
• 工业上一般以乳酸杆菌(lactobacillus)属发酵生产乳酸
PHB含量可达细胞干 重70~80%
2020/11/12
② 转基因植物生产
• 优势:植物自身光合作用制造大量免费合成原料 • 理想: 极大的降低成本,目前尚在开发之中











物Hale Waihona Puke 2020/11/12(2) 应用领域
由于价格问题,应用限于高附加值领域。
Razor
2020/11/12
Shampoo bottle Surgical sutures
2020/11/12
酸奶
酸菜 保健品
降低乳酸生产成本是关键!
菌种选育
诱变、基 因改造出 高产乳酸

2020/11/12
培如养何做呢?
1.廉价原料 如食品废料 或玉米淀粉
2.最佳反应 条件及反应 器选型
乳酸 分离
乳酸 聚合
新技术 开发催 未公开! 化剂
(2)世界聚乳酸生产进展
2020/11/12
2020/11/12
• 是一种热塑性结 晶型聚酯 ,熔点为 80℃ ,可在200℃ 以上加工 ,且与多 种聚合物有较好 的相容性,完全 可生物降解。
2020/11/12
变性 淀粉 掺混
9.5 国内可降解塑料生产现状 化工
合成 聚己 内酯 为主
2020/11/12
2020/11/12
具体共聚方法和参考相关资料
R
O
O CH CH2 C
n
PHAs 通式
• R为甲基~壬基等,不同单体聚合种类有100种以上 • 其中最常见的R为甲基,即聚β-羟基丁酸(PHB) • 另一种常见的PHAs为PHBV(两种单体,R分别为
甲基(HB)和乙基(HV))
2020/11/12
(1)工业生产方式
• 细菌发酵
2020/11/12
2020/11/12
天然淀粉
9.3 变性淀粉
• 改性方法众多,生物 降解塑料领域主要使 用热塑性变性、抗水 性变性
方法:
热塑—加入多元醇、 水等增塑剂物理变性 或与丙烯酸酯共聚接 枝化学变性;
详见有关文献
抗水—淀粉醋酸酯化
9.4 聚己内酯(PCL (COO—(CH2)5 ) n )
• PCL由 ε-己内酯 经化学合成开环 聚合反应而得
第九章 生物可降解塑料的生产与应用
• 什么是塑料?
污染范围广、污染物增长速度快(积累2500 万吨/年)、处理难度大、回收利用不易
• 普通塑料是以合成树脂和配料混合加热而成的物质。
占96%以上• 按其性质可分成热塑性树脂和热硬性树脂两大类 .热塑性树脂都 具有受热后软化的性质 ,如聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP)、聚苯乙烯 (PS)、和聚氯乙烯 (PVC) ;热硬性树脂在受热时不会变软 ,如酚 醛树脂 ,三聚氰胺甲醛树脂 ,聚氨基甲酸乙脂等。
共性:耐酸碱、抗氧化、耐腐蚀、难降解(埋地百 年也不烂)
环境问题:白色污染、 不可再生石油资源的浪费
2020/11/12
该问题的解决出路—可降解塑料的开发
可 降 解 塑 料
2020/11/12
1光可降解 塑料
2高填充碳酸 钙(<35%)降 解塑料
3生物可降 解塑料
4 前3种的不 同掺混
深圳绿维
原理:受日光照射时,光敏剂(铁
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