可降解塑料
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
可降解生物塑料
1.可降解塑料
可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等),稳定性下降,较容易在自然环境中降解的塑料. 试验表明,大多数可降解塑料在一般环境中暴露3个月后开始变薄、失重、强度下降,逐渐裂成碎片。
如果这些碎片被埋在垃圾或土壤里,则降解效果不明显。
分类:(1)光降解塑料在塑料中掺入光敏剂,在日照下使塑料逐渐分解。
它属于较早的一代降解塑料,其缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测,因而无法控制降解时间。
(2)生物降解塑料在微生物的作用下,可完全分解为低分子化合物的塑料。
其特点是贮存运输方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,不但可以用于农用地膜、包装袋,而且广泛用于医药领域.随着现代生物技术的发展,生物降解塑料越来越受到重视,已经成为研究开发的新一代热点。
(3)光/生物降解塑料光降解和微生物相结合的一类塑料,它同时具有光和微生物降解塑料的特点.(4)水降解塑料在塑料中添加吸水性物质,用完后弃于水中即能溶解掉,主要用于医药卫生用具方面(如医用手套),便于销毁和消毒处理。
2.可降解生物塑料
合成高分子材料具有质轻、强度高、化学稳定性好以及价格低廉等优点,与钢铁、木材、水泥并列成为国民经济的四大支柱.但是其使用后的大量废弃物也与日俱增,成为白色污染源给人类赖以生存的环境造成了不可忽视的负面影响。
另外,生产合成高分子材料的原料—-石油也总有用尽的一天,因而,寻找新的环境友好型材料,发展非石油基聚合物迫在眉睫,而可生物降解材料正是解决这两方面问题的有效途径.近年来,国内外可生物降解材料得到了很快的发展。
尤其是一次性使用材料制品,如可降解食品包装袋、饮料瓶、农用薄膜等已实现了工业化生产。
据美国ASTM(材料和实验协会)定义:生物降解材料是在细菌、真菌、藻类等自然界存在的微生物作用下能发生化学、生物或物理作用而降解或酶解的高分子材料.理想的生物降解材料在微生物作用下,能完全分解为CO2和H2O。
3.可降解生物塑料一般可分为:1、天然高分子可降解材料:由生物体内提取或自然环境中直接得
到的一类大分子,具有良好的生物相容性和可降解性,但机械性能较差。
目前已开发的主要产品有聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸等。
2、微生物合成的可降解材料:主要包括聚β—羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯等。
3、人工合成可降解材料:大多是在分子结构中引入酯基的脂肪族聚酯。
按照结构与组成,可分为天然蛋白质、多糖及其衍生物,还包括一些生物合成聚酯.
按其生物降解过程可分为:1、完全生物降解塑料:由天然高分子或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得。
2、破坏性生物降解塑料:
指天然高分子与通用型合成高分子材料共混或共聚制得的具有良好物理机械性能和加工性能的生物可降解材料。
4。
生物降解材料的生物降解,是指生物降解材料在生物作用下发生降解、同化的过程。
发挥生物降解作用的微生物主要包括真菌、霉菌或藻类,降解机理主要可分为3类:1、生物物理作用:由于生物细胞增长而使聚合物组分水解、电离或质子化而发生机械性破坏,分裂成低聚物碎片。
2、生物化学作用:微生物对聚合物作用而产生新物质(CH
4,CO
2
和 H
2
O)。
3、酶直接作用:微生
物侵蚀导致材料分裂或氧化崩裂.
5.生物降解材料广泛应用于各行各业,可以部分代替通用塑料。
使用量最大的是环保材料、包装材料以及医用材料。
1、环保领域:水资源环境领域、食品容器和包装行业、农林业方面.2、医学领域:外科手术缝合线、药物缓释剂、骨固定材料、人造皮肤。
1、农业用途:理想的农用材料是能与其他生物降解材料协同作用转化为提高土质的材料,生物降解材料在农业上主要用作农用地膜和农作物生长容器。
2、包装用途:生物降解塑料制成的食品袋、包装袋、垃圾袋因其生物降解性而大受青睐。
生物降解包装材料一般是将可降解的高分子聚合物加入到层压膜中或直接与层压材料共混成膜.食品包装材料和容器一般要求能保证食品不腐烂、隔离氧气且材料无毒。
其中最具代表性的是聚羟基丁酸酯(PHB)与聚羟基戊酸酯(PHV)及其共聚物(商品名Biopol),其物性与聚乙烯和聚丙烯相近,且热封性良好.
3、医用生物降解材料:医用材料不仅需要有医效,而且还要安全、无毒、无刺激性,与人体有良好的生物相容性。
医用生物降解材料是指完成医疗功能后,可被生物
体内的溶解酶分解而吸收,生物降解塑料已被广泛用于手术缝合线、人造皮肤、矫形外科、体内药物缓释剂和吸收性缝合线等领域。
6。
存在问题:(1)市场应用.由于生产可降解材料的成本偏高,造成其在市场中价格偏高, 这样就给可降解材料的推广造成了很大的影响。
(2)技术与工艺。
与传统塑料相比,可降解材料存在抗水性差、力学性能差和加工性能差的问题,很难满足工业化生产要求。
另外,降解材料准确的降解时控性,用后快速降解性、彻底降解性以及边角料的回收利用技术等还有待进一步提高和完善。
(3)降解材料的标准及试验评价方法。
对生物降解材料,世界上尚没有统一的试验评价方法,识别标志和产品检测技术,致使缺乏正确统一的认识和确切的评价,产品市场比较混乱,真假难辩。
7.解决方法:1。
加快产品应用研发和产业化2.加强制品加工开发研究3。
完善垃圾回收处理体系:对降解塑料进行明确标识,再加以回收。
能再利用的,收集后再进行成型加工成制品;对不能再利用的要考虑合理处理的办法。
针对传统塑料添加淀粉等再生资源的降解塑料,可以采用热能回收的垃圾处理系统.对生物降解塑料,可着重考虑堆肥的处理办法.4。
加快制订相关政策和法规:a。
专项资金支持,对生物降解塑料制品的应用和发展采取补贴政策b。
税收政策,没有关于生物降解塑料的产品进口采用低税率的明文规定,为促进行业发展应该制定关税优惠税率。
c。
对传统塑料加强回收再利用,增收回收税d.适当限制某些传统塑料制作的一次性非降解包装产品e.分期分批推广降解塑料。
f加强行业协会桥梁作用。