渔用可降解材料的研究进展与展望
生物可降解聚合物材料的发展前景
生物可降解聚合物材料的发展前景一、背景介绍随着全球环保意识的提高和塑料污染问题的日益严重,生物可降解聚合物材料作为一种环保、可持续发展的替代品逐渐受到人们的关注。
生物可降解材料是指在自然环境中能够被微生物降解而不产生有害物质的材料,具有良好的可降解性和生物相容性,被认为是一种解决传统塑料难降解、对环境污染严重的有效途径。
二、应用领域拓展生物可降解聚合物材料在各个领域的应用日益广泛,尤其在塑料制品、包装材料、医疗器械等方面有着巨大的市场潜力。
例如,生物可降解塑料袋、一次性餐具、包装材料等可以有效减少塑料废弃物对环境的影响;生物可降解医疗器械可以降低医疗废物处理难度和成本,减少对环境和健康的危害。
三、技术研发进展随着技术的不断进步,生物可降解聚合物材料的研发水平也在不断提升。
目前,人们已经成功研发出各种基于生物质、藻类、菌类等天然材料的生物可降解聚合物,具有良好的力学性能和热性能,并且在降解速度、降解产物方面也有了较大突破。
未来,有望通过生物技术、生物化学等领域的深入研究,进一步提高生物可降解材料的性能和降解速度。
四、市场前景展望生物可降解聚合物材料的发展前景十分广阔。
随着全球对环保和可持续发展的重视程度不断提高,生物可降解材料将逐渐替代传统的塑料制品,成为塑料工业的重要发展方向。
未来,随着技术的不断成熟和产业化规模的逐步扩大,生物可降解聚合物材料有望在市场上占据重要地位,为环境保护和可持续发展做出更大的贡献。
综上所述,生物可降解聚合物材料作为一种环保、可持续发展的替代品,具有广阔的应用前景和市场潜力,其发展将为全球环境保护工作带来积极影响。
希望未来在科研人员和产业界的共同努力下,生物可降解材料能够更好地为人类社会发展和环境保护提供支持。
海洋微塑料污染及生物降解研究进展
海洋微塑料污染及生物降解研究进展作者:伍珊来源:《现代商贸工业》2019年第09期摘要:塑料因其易制造、功能多样、使用方便等原因多年来被大量生产并使用,但由此而产生的环境污染问题愈发严重。
优其是近年来研究发现大多数塑料制品被丢弃后并未完全降解,大量的塑料碎屑在海洋及陆地水体中形成了微塑料污染,对环境、生物及人类健康造成了威胁,目前海洋微塑料污染的相关研究主要集中在监测分布、毒性分析领域,降解方法的研究刚刚兴起。
从海洋微塑料污染的来源、危害、监测、分析以及生物降解等几个方面综述了相关研究进展,并对海洋微塑料生物降解技术的发展进行了讨论及展望。
关键词:海洋微塑料,生物降解,可水解塑料,不可水解塑料中图分类号:TB 文献标识码:Adoi:10.19311/ki.1672-3198.2019.09.096塑料是以单体为原料,通过加聚或者缩聚反应聚合而成,大多添加一些其它化学物质以改变性能的高分子聚合物。
由于易制造、成本低、化学性质稳定、温度耐受范围广、防水性好,自上世纪30年代被发明以来,在世界范围内的使用迅速普及,生产量逐年稳定提高,至今全球已生产了超过83亿吨塑料。
应用广泛的塑料包括聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙、聚氨酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙酯。
这些塑料在环境中被物理、化学和生物的作用逐渐腐蚀,大的塑料废品易在环境作用力的效果下被碎片化,但这些塑料大约需要400年左右时间才能被彻底降解,大多数塑料会形成粒径小、密度低,能在风力、洋流等外力作用下进行迁移的塑料碎屑,直径小于5mm的塑料碎屑被称为微塑料。
微塑料污染的产生对海洋环境有多方面的危害,已经在国际上引起广泛的关注。
1 微塑料的来源全球每年约有800万吨塑料流入海洋。
海洋中的微塑料通常来源于陆地河流流入、渔业及石油等海上作业环节。
日常生活用品中的添加的各种塑料颗粒、工业使用的塑料原料等最终经过不完全的污水处理过程由河流进入海洋,其主要化学成分为聚氨酯、聚苯乙烯等。
生物可降解塑料的应用研究现状和发展方向汇总
生物可降解塑料的应用研究现状和发展方向汇总生物可降解塑料是指由可再生生物质或微生物合成的塑料,具有优良的可降解性能,能够在自然环境中被微生物分解并最终转化为二氧化碳和水。
与传统塑料相比,生物可降解塑料具有较低的能耗、较少的污染,具有更好的环境友好性和可持续性。
以下是对生物可降解塑料的应用、研究现状和发展方向的汇总:应用领域:1.包装领域:生物可降解塑料可用于食品包装袋、一次性餐具等,符合环保和卫生要求。
2.农业领域:生物可降解塑料可以应用于农膜、肥料包装袋等,可以有效减少农业用塑料的污染。
3.医疗领域:生物可降解塑料可用于医疗器械、医疗包装等,不仅具有良好的安全性,还可以降低医疗废弃物的处理难度。
4.纺织领域:生物可降解塑料纤维可用于制造纺织品,具有抗菌性和温感性能,且易于降解。
5.3D打印领域:生物可降解塑料可应用于3D打印材料,可以减少废弃物产生,降低对环境的影响。
研究现状:1.材料种类丰富:目前已经研发出多种生物可降解塑料,包括聚乳酸(PLA)、混酯(PHA)、聚酯淀粉酯(PBS)等,可以根据具体需求选择不同的材料。
2.性能改进:研究人员正在努力改善生物可降解塑料的力学性能、氧气透过性、水分敏感性等方面的问题,以提高其实际应用性能。
3.复合材料:将生物可降解塑料与其他材料进行复合,可以获得具有更好性能的材料,如生物降解塑料与木材粉末的复合材料等。
4.微生物合成:通过微生物发酵合成生物可降解塑料,不仅可以减少对化石能源的依赖,还可以提高材料的可持续性。
发展方向:1.实现规模化生产:目前,生物可降解塑料的生产成本相对较高,规模化生产仍然是一个挑战。
未来的发展方向是降低生产成本,提高生产效率,使其能够替代传统塑料。
2.提高性能稳定性:目前生物可降解塑料在高温、高湿等环境下的稳定性较差,需要进一步提高其热稳定性、湿热稳定性等性能。
3.新材料开发:继续开发新的生物可降解原料和新型生物可降解塑料,以满足不同领域的需求。
可降解塑料的研究现状及发展前景毕业论文
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GDGM-QR-03-077-A/1Guangdong College of Industry & Commerce毕业综合实践报告Graduation synthesis practice report可降解塑料的研究现状及发展前景Research status and development prospects of degradableplastics系别:机械工程系班级:11材料2班学生姓名:方晓聪学号:1132201指导老师:邓小艳完成日期:内容提要摘要:目前,塑料已经成为人们生产和生活中常用的一种材料。
随着塑料产量的不断增长及其用途的不断扩大,其废弃物也与日俱增,带来了严重的环境污染问题。
使用高分子材料所造成的白色污染近年来受到各国的广泛重视,从而推动了可降解塑料的研究和发展。
可降解性塑料是解决垃圾、海洋污染和城市固体废弃物处理的可靠办法。
因此,在研究废旧塑料回收利用技术的同时,可降解塑料作为最可能解决塑料废弃物问题的途径已经成为了国内外研究热点。
关键词:可降解塑料污染解决研究现状发展目录毕业设计(论文)任务书 (i)毕业设计(论文)题目 (i)可降解塑料的研究现状及发展前景 (i)内容提要.................................................................... i ii 目录........................................................................... i v一、前言 0二、降解塑料的定义 0三、可降解塑料的种类 (1)(一)光降解塑料 (1)(二)生物降解塑料 (2)(三)光/生物双降解塑料 (2)(四)水降解塑料 (2)四、降解原理 (3)(一)生物解原理 (3)(二)光降解原理 (3)(三)光/生物降解原理 (3)五、降解塑料的主要用途 (3)(一)在普通塑料领域: (3)(二)在替代品领域: (3)六、研究现状 (4)(一)我国可降解塑料的研究现状 (4)(二)国外可降解塑料的研究现状 (7)(三)可降解塑料尚存在的问题 (7)七、可降解塑料的特性 (9)八、发展前景 (10)九、结束语....................................................... 错误!未定义书签。
生物降解材料在资源循环中的应用前景
生物降解材料在资源循环中的应用前景在当今社会,随着环境保护意识的不断提高和资源短缺问题的日益严峻,生物降解材料作为一种创新的解决方案,正逐渐受到广泛关注。
这些材料具有在特定条件下能够自然分解为无害物质的特性,为实现资源的可持续循环利用带来了新的希望。
生物降解材料的种类繁多,包括聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、淀粉基塑料等。
它们的来源广泛,有的来自于可再生的植物资源,有的通过微生物发酵合成。
与传统的不可降解塑料相比,生物降解材料在其生命周期结束后,不会在环境中长时间残留,从而减少了对土壤、水源和生态系统的污染。
在农业领域,生物降解材料有着广阔的应用前景。
例如,生物降解农膜的出现为解决传统农膜带来的“白色污染”问题提供了可能。
传统农膜在使用后难以回收和处理,大量残留在土壤中,影响土壤的透气性和肥力。
而生物降解农膜在完成其保护农作物的使命后,能够在自然环境中迅速分解,不会对土壤造成长期危害。
此外,生物降解材料还可以用于制作生物降解的育苗钵、花盆等,这些产品在使用后可以直接埋入土壤中,随着时间的推移自然分解,为植物提供养分。
在包装领域,生物降解材料的应用也越来越广泛。
食品包装是其中一个重要的应用方向。
以往使用的塑料包装材料,在丢弃后往往难以降解,对环境造成了巨大压力。
而生物降解材料制成的食品包装,如一次性餐盒、食品包装袋等,在使用后能够在较短的时间内分解,降低了垃圾处理的难度和成本。
同时,随着消费者对环保产品的需求不断增加,采用生物降解包装材料也有助于提升企业的形象,满足市场的绿色消费需求。
在医疗领域,生物降解材料同样发挥着重要作用。
例如,可降解的手术缝合线,在伤口愈合后无需拆除,能够自行在体内分解吸收,减少了患者的痛苦和二次创伤。
此外,生物降解材料还可以用于制造药物缓释载体、组织工程支架等,为医疗技术的发展提供了新的选择。
然而,尽管生物降解材料具有诸多优势,但其在资源循环中的广泛应用仍面临一些挑战。
可降解纤维可降解化纤的发展趋势和应用前景
可降解纤维可降解化纤的发展趋势和应用前景可降解纤维和可降解化纤是近年来被广泛关注的研究领域之一。
随着环境保护意识的增强和可持续发展理念的普及,可降解纤维在各个领域都展示出了广阔的应用前景。
本文将探讨可降解纤维的发展趋势以及在不同领域的应用前景。
一、可降解纤维的发展趋势1.1 可降解纤维技术的发展可降解纤维技术是一个不断发展的领域,目前已涌现出多种可降解纤维的制备方法和技术。
例如,生物降解聚合物的发展,如聚乳酸(PLA)、聚丙烯酸乙酯(PVA)等,以及熔融纺丝、湿纺丝等纺织技术的改进,为可降解纤维的制备提供了更多的选择。
1.2 可降解纤维在材料科学中的应用可降解纤维在材料科学中具有广泛的应用前景。
例如,可降解纤维可以用于制备生物医学材料,如可降解缝线和修复材料,其生物相容性良好,可以降低手术后并发症的发生。
此外,可降解纤维还可以用于制备环保型材料,如可降解塑料袋、可降解土壤覆盖材料等,有助于减少塑料污染和土地资源浪费。
1.3 可降解纤维在纺织行业中的应用可降解纤维在纺织行业中也有着广泛的应用前景。
例如,可降解纤维可以用于纺织品的制备,如可降解纺织品、可降解纤维素纤维等,具有良好的可持续性和降解性能。
此外,可降解纤维还可以用于纺织材料的加工和改性,如可降解纺织材料的染色、印刷等工艺,为传统纺织行业的可持续发展提供了新途径。
二、可降解化纤的应用前景2.1 可降解化纤在环境保护领域的应用可降解化纤在环境保护领域中具有巨大的应用前景。
例如,可降解化纤可以用于制备环保型河网,如可降解河网、可降解水浇灌管道等,可以减少水体污染和浪费。
此外,可降解化纤还可以用于制备环保型土壤覆盖材料,有助于提高土壤保水保肥能力,减少化肥和农药的使用量。
2.2 可降解化纤在农业领域的应用可降解化纤在农业领域中也有着广阔的应用前景。
例如,可降解化纤可以用于制备农用地膜,如可降解地膜、可降解育苗盘等,可以减少农业地膜对土地环境的污染和破坏。
海藻纤维的可降解性与环境影响研究
海藻纤维的可降解性与环境影响研究海藻纤维是一种取自海洋生物的天然纤维素材料,近年来在纺织业和包装材料等领域引起了广泛的关注。
与传统的纤维素材料相比,海藻纤维具有许多独特的特性,如生物降解性和可再生性,使其成为一种更环保的替代品。
然而,对于海藻纤维的可降解性以及其对环境的影响尚需进行深入研究。
首先,海藻纤维作为一种天然纤维素材料,具有良好的可降解性。
通过将海藻纤维制成纺织品或包装材料后,当其遭受到水分和微生物等环境因素的作用时,可以自然降解并最终转化为无害物质。
这种可降解性有助于减少人类活动对环境的负面影响,特别是对于塑料污染问题的解决具有重要意义。
研究表明,海藻纤维的可降解性受多种因素的影响,其中包括材料的种类、纤维结构以及环境条件等。
例如,不同种类的海藻纤维在降解速度上可能存在差异,一些研究发现,较细且具有较高纤维结晶度的海藻纤维降解速度较慢。
此外,温度、湿度和微生物密度等环境条件也会对海藻纤维的降解过程产生影响。
因此,为了更好地了解海藻纤维的可降解性,需要深入研究这些影响因素,并寻求适宜的应用条件。
另外,海藻纤维的可降解性还需要考虑其对环境的影响。
尽管海藻纤维在降解过程中生成的产物一般是对环境无害的,但是海藻的采集和处理过程可能对海洋生态系统造成一定的影响。
因此,在利用海藻纤维之前,需要评估其生产和处理过程对环境的潜在影响,并制定相应的管理措施以减少负面影响。
目前,已经有一些研究致力于评估海藻纤维的环境影响,并提出了相应的解决方案。
例如,通过改进海藻采集的方式,可以减少对海洋生态系统的损害;通过优化海藻纤维的生产工艺和处理方法,可以降低对环境的污染。
此外,需要进一步开展关于海藻纤维的生命周期评估和环境风险评估等方面的研究,以更好地了解其对环境的潜在影响。
综上所述,海藻纤维作为一种具有生物降解性和可再生性的纤维素材料,在纺织和包装领域具有广阔的应用前景。
然而,对于海藻纤维的可降解性和环境影响仍需进行进一步的研究。
生物可降解材料的新进展
生物可降解材料的新进展1. 引言随着全球环境问题的日益严重,人们对可持续发展和绿色环保的需求也日益增长。
在这样的背景下,生物可降解材料成为了人们关注的焦点之一。
生物可降解材料具有循环利用、降解排放无害等优点,被广泛应用于塑料制品、医疗器械、包装材料等领域。
本文将介绍生物可降解材料的新进展,探讨其在环保、可持续发展等方面的意义和应用。
2. 生物可降解材料的分类生物可降解材料按来源可分为天然生物可降解材料和合成生物可降解材料两大类。
天然生物可降解材料主要包括淀粉、纤维素、聚乳酸等,具有良好的生物相容性和可降解性;合成生物可降解材料则是通过人工合成具有生物可降解性能的高分子化合物,如聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚丙烯酸等。
3. 生物可降解材料的应用领域3.1 包装领域生物可降解包装材料已成为当前研究热点之一。
利用生物可降解材料替代传统塑料包装,可以有效减少白色污染,缓解环境压力,具有广阔的市场应用前景。
3.2 医疗器械领域生物可降解材料在医疗器械领域具有重要意义。
其优异的生物相容性和可降解性质使其成为生物支架、缝线等产品的理想选择,在医疗器械相关领域具有广泛应用前景。
3.3 农业领域在农业领域,生物可降解塑料在温室覆盖膜、育苗盘等方面展现出广阔的应用前景。
其在提高农业生产效率的同时,也减少了对土壤和环境的污染。
4. 生物可降解材料的新技术进展4.1 微生物改造技术通过微生物遗传工程技术改造微生物菌种,使其能够更高效地合成PHA等优良性能的生物可降解高分子化合物。
4.2 多组学技术在生产中的应用利用多组学技术(如基因组学、蛋白质组学)对相关微生物菌株进行深入研究和开发,提高生产效率和产物质量。
4.3 纳米复合技术利用纳米技术将纳米颗粒与生物可降解材料进行复合,增强其力学性能和稳定性,在特定领域具有广泛应用前景。
5. 生物可降解材料的未来展望随着环境保护意识不断提升以及科技水平不断提高,生物可降解材料必将迎来更加广阔的发展空间。
国内外可降解地膜的研究现状及展望
国内外可降解地膜的研究现状及展望梁凌云 毛志怀(中国农业大学工学院,北京,100083)摘要:开发和研究可降解地膜是解决“白色污染”,推进可持续发展的一条有效之路。
文章介绍了各种光降解地膜、生物降解地膜及光—生物降解地膜的国内外研究现状与发展趋势,提出了我国可降解地膜的发展方向。
关键词:降解; 地膜引言随着高分子工业的迅速发展以及人们利用农用塑料地膜的增加,环境污染和资源短缺两个难以解决的难题已经摆在了人类的面前。
废弃的农用地膜大多数为合成高分子材料,耐腐蚀性较好,在自然环境中难以降解,造成了严重的环境污染。
因此从20世纪70年代以来,研究开发可自然降解的高分子材料成为世界范围内的重要课题。
1992年联合国环境和发展大会(UNCED)在巴西召开,各国首脑都参加了这一盛会,这标志着人类已经认识到了环境保护是关系到人类生死存亡的重大问题[1]。
90年代是保护地球环境的时代,开发可降解地膜,实现地膜废弃物回归大自然,这是塑料工业界90年代和21世纪的重点攻关课题。
许多发达国家都投入了大量的资金,组织了强大的科研力量进行研究开发。
目前国内外的降解地膜的研究主要集中在光降解地膜、生物降解地膜和光—生物降解地膜的研究上。
1、光降解地膜光降解地膜[2]即在地膜中掺入光敏剂,使其在特定波长的紫外线的作用下发生降解,或通过共聚反应在地膜的高分子主链上引入羰基型感光基团而赋予其光降解特性,并通过调节羰基基团含量可控制光降解活性。
国外已被采用的光降解技术有合成型和添加型两种。
前者是在烯烃聚合物主链上引入光敏基团,后者是在聚合物中添加有光敏作用的化学助剂。
国内采用的技术路线主要是后者。
由于添加光敏剂法工艺简单,成本低廉,国内外学者研究得最为活跃。
英国的Scott.G 教授发明了一种二丁基二硫代氨基甲酸铁迟缓型光敏剂,高浓度时具有热氧化稳定剂作用,低浓度时能催化光氧化降解反应[3]。
Gilead.D 发现了一种双组分的光引发剂,以实现光降解过程的光敏时间控制。
渔用合成纤维新材料研究进展
达 2 .c /t 03 N de x以上 ; et n V cr 纤维的种类 有长丝纱 、 a 初纺纱 、 芯鞘 纱和短 切纤维 。 e ̄ n V c a 纤维 的优异性 能使其 应用领 域 越来越广泛 , 规格品种也越来 越丰富。 et n V c a 纤维主要用于 r 绳 索 、吊带 、钓鱼线 、 合线 、帘子 线 和防护服 等 。 et n 缝 V c a r 纤维 是一种优异 的渔用合 成纤维 新材料 。 随着 V c a 纤 维 et n r 材料 的产量的增加 , 人们 已将少量 P T P A纤维应用 于渔业 生 产, 其中包括 V c a 纤维在钓鱼线 、 et n r 绳索等 中的应用 。 在渔 业 上 , 们利 用 V c a 纤维 强度 高 和耐 冲击性 好等 特征 , 人 et n r 制作 了 V c a 钓鱼 线 , et n r 如在 日本 钓鱼线 的制造 中使用 了商 品名为 V c a M 和 V c a et nH r et nNT的超强 V c a 纤维替代聚 r et n r 酰胺钓 鱼线 , et n V c a 纤维材料 的应用 , 为开发高效、高性 r 成
物降解纤维、 超高分子量聚乙烯纤维、 对位芳香族聚酰胺纤维和高强度渔用聚乙烯单丝等几种渔用合成纤维新材料的性能、 研
究进展及 其在渔业上 的应用情况 , 最后对渔用合 成纤维新 材料发展前 景作 了展望 , 以期为养殖 网箱 、 捕捞 渔具及其 它渔业工程
用 材料的选配或研发提供参考 。
石建高等 , 0 8 渔用合成纤 维 材料研究进展 , 现代渔业 信息 》 20  ̄ 《 杂志 , 3 5) - 0 1 。 2 ( :7 1 , 3 关键词 :渔用合成纤维 新 材料 性能 应用
可降解材料研究报告
可降解材料研究报告
近年来,全球环保意识的不断提高,可降解材料作为一种环保材料受到了广泛关注。
可降解材料是指在一定条件下可以分解为小分子或微生物可利用的物质,不会对环境造成污染的材料。
目前,可降解材料主要分为生物可降解材料和化学可降解材料。
生物可降解材料主要由淀粉、聚乳酸等天然高分子材料制成,这些材料可以在自然环境下被微生物分解并转化为二氧化碳和水等无
害物质。
化学可降解材料则是利用化学反应、光解等方法,将高分子链断裂,达到降解的效果。
可降解材料的应用范围非常广泛,包括塑料袋、包装材料、医疗器械、农业膜等。
在这些领域中,可降解材料可以有效地减少塑料垃圾的产生,降低对环境的污染。
然而,目前可降解材料的研究和应用还存在一些问题。
首先,可降解材料的性能和稳定性还不够理想,需要进一步改进和完善。
其次,可降解材料的生产成本较高,目前还无法与传统材料竞争。
同时,可降解材料的回收和再利用也面临一定的挑战。
未来,可降解材料的研究和应用将是环保领域的重点之一。
科研人员需要不断探索新的材料和制备方法,提高可降解材料的性能,并降低生产成本。
政府和企业也应该积极支持可降解材料的研究和推广,促进可持续发展。
- 1 -。
可降解材料的研究及其应用
可降解材料的研究及其应用在现代工业生产和生活中,各种材料的需求量不断增加,同时带来了大量的环境污染和废弃物。
为了解决这一问题,科学家们不断进行探索与创新,提出了一种新型的材料——可降解材料。
可降解材料是指具有在一定条件下自然分解、降解为水、二氧化碳、有机物等化学物质的能力,而且不对环境产生不可恢复的影响。
这种材料具有许多优势,比如降低碳排放、减少垃圾填埋的量、改善环境质量等等。
目前,可降解材料被广泛应用于农业、医疗、食品和包装等领域。
下面来分别探讨一下。
一、农业领域应用1.农业膜传统的农业膜可以使土壤湿润,保持温度和控制草种的生长,但随着时间的推移,这些膜会留在耕地上,而且几乎无法分解。
可降解的农业膜可以在土壤中自然分解,不会对环境造成污染。
2.肥料包装袋许多国家已经开始使用可降解的肥料包装袋,这些袋子可以被直接投入土壤,不会对灌溉水源和土壤质量造成污染。
3.定植衣传统的定植衣是用塑料做成的,用于保护花卉、幼苗和种子。
但长期使用会造成环境污染和资源浪费。
相比之下,可降解的定植衣既不会污染土壤,又能够为幼苗提供保护。
二、医疗领域应用1.输液袋、注射器和医用口罩这些医疗用品通常由塑料材料制成,一旦被废弃,易造成环境污染。
随着可降解材料的出现,这些医疗用品将以可降解材料代替传统材料,减少环境污染。
2.骨修复材料可降解材料被广泛应用于骨修复材料,这些材料可以在人体内消失而不影响人体的功能和活动。
三、食品包装领域应用1.可降解食品袋传统的食品袋是由塑料制成,易造成环境污染,而且长期累积会给人类造成不可逆的伤害。
现在,可降解食品袋已经成为了环保意识不断提升的市场趋势。
2.可降解餐具传统的餐具多使用一次性可回收材料,但仍然需要能够回收,而且回收率很低。
现在,可降解餐具已逐渐普及,并且在一定条件下能够分解为水和二氧化碳等化学物质,对环境造成的影响也会减少。
总结一下,可降解材料的应用领域相当广泛,在现代工业生产和生活中起到了越来越重要的作用。
生物可降解镁合金的发展现状与展望
生物可降解镁合金的发展现状与展望
生物可降解镁合金是一种具有良好生物相容性和降解性能的金属材料,具有广泛的应用前景。
目前,生物可降解镁合金的研究和应用已有一定发展,但仍面临一些挑战。
生物可降解镁合金的研究主要集中在材料的合成和表征方面。
研究人员通过调整合金中元素的种类和含量,控制其降解速率和机制,提高材料的力学性能和生物相容性。
此外,研究人员还致力于改善镁合金的表面性能,如提高其耐腐蚀性和降解均匀性。
其次,生物可降解镁合金在医疗领域具有广泛的应用前景。
镁具有良好的生物相容性和降解性能,可用于制备生物可降解支架、骨接合器和螺钉等器械,用于骨折修复和骨缺损修复。
此外,镁合金还可制备成人工骨骼和关节等替代品,应用于人体仿生学和生物医学工程。
然而,生物可降解镁合金目前还存在一些问题和挑战。
首先,镁合金的降解速率还不够理想,需要在降解速率和力学性能之间做出平衡。
其次,镁合金的耐腐蚀性和降解均匀性仍需改善,以提高其在体内的稳定性和可控性。
此外,对于金属离子的释放和降解产物的生物安全性还需要进一步研究。
展望未来,生物可降解镁合金研究的重点将放在材料的合成、表征和应用方面。
研究人员将继续优化合金组成和加工方法,以提高材料的降解性能和力学性能。
同时,研究人员还将在降解速率和生物相容性之间寻找更好的平衡点,并深入研究金属离子的释放和降解产物的生物安全性。
此外,生物可降解镁合金的应用领域将进一步拓展,包括骨折、骨缺损修复以及人体仿生学和生物医学工程等。
生物可降解材料的研究与应用
生物可降解材料的研究与应用随着全球环境问题的日益严重,人们对可持续发展的需求也越来越迫切。
在这个背景下,生物可降解材料成为了研究的热点之一。
本文将探讨生物可降解材料的研究进展以及其在各个领域的应用。
生物可降解材料是指能够在自然环境中被微生物分解而不对环境造成污染的材料。
与传统的塑料材料相比,生物可降解材料具有许多优势。
首先,生物可降解材料可以减少对石油等非可再生资源的依赖,有助于保护环境和减少碳排放。
其次,生物可降解材料在分解过程中产生的废物对环境的影响较小,不会造成土壤和水源的污染。
此外,生物可降解材料还具有良好的生物相容性,可以广泛应用于医疗、农业和包装等领域。
在医疗领域,生物可降解材料的应用前景广阔。
例如,可降解的缝线材料可以用于手术缝合,不需要再次手术取出缝线,减少了患者的痛苦和并发症的风险。
此外,生物可降解的植入材料可以用于修复骨折和组织缺损,促进组织再生和修复。
这些生物可降解材料在起到作用的同时,也逐渐分解并被人体代谢,不会对人体造成不良影响。
在农业领域,生物可降解材料也发挥着重要的作用。
例如,生物可降解的农膜可以代替传统的塑料农膜,减少土壤和水源的污染。
此外,生物可降解材料还可以用于制造生物肥料包裹剂,提高肥料的利用率,并减少对土壤的污染。
这些应用不仅有助于提高农业生产效率,还有助于保护农田生态环境。
在包装领域,生物可降解材料也得到了广泛应用。
传统的塑料包装材料需要数百年才能分解,给环境带来了巨大的压力。
而生物可降解的包装材料可以在短时间内分解,减少了对环境的污染。
目前,一些餐厅和超市已经开始使用生物可降解的餐具和购物袋,为环境保护做出了积极贡献。
然而,尽管生物可降解材料在许多领域都有广泛的应用前景,但是其研究和应用还面临着一些挑战。
首先,生物可降解材料的性能和稳定性仍然需要进一步提高。
其次,生物可降解材料的制备成本相对较高,限制了其大规模应用。
此外,生物可降解材料的回收和再利用也是一个亟待解决的问题。
全生物可降解地膜降解情况研究
全生物可降解地膜降解情况研究【摘要】全生物可降解地膜是一种环保型地膜材料,具有良好的机械性能和生物降解性能。
本文对全生物可降解地膜的降解情况进行了研究。
首先介绍了生物降解地膜的背景与意义,详细探讨了其制备方法和降解机制。
接着分析了生物降解地膜在农业、园林等领域的应用情况,并展望其未来在市场上的前景。
结论部分强调了全生物可降解地膜研究的重要性,提出了未来研究方向,并对全生物可降解地膜的未来发展进行了展望。
该研究对于推动生物降解地膜在农业生产中的应用具有重要意义。
【关键词】全生物可降解地膜、降解情况、研究、背景、意义、制备方法、降解机制、应用领域、市场前景、重要性、未来研究方向、结论、展望。
1. 引言1.1 全生物可降解地膜降解情况研究全生物可降解地膜是一种新型的地膜材料,具有良好的生物降解性能,可以在使用期间降解为无毒、无害的物质,不会对土壤和环境造成污染。
目前,全生物可降解地膜在农业生产中得到了广泛的应用,并受到了人们的广泛关注。
为了更好地了解全生物可降解地膜的降解情况,需要进行深入的研究。
仔细研究全生物可降解地膜在不同环境条件下的降解速度、降解产物以及降解机制,可以为其在实际应用中的进一步推广提供科学依据。
对全生物可降解地膜的制备方法进行优化和改进,可以提高其降解性能和使用效果,为其在市场上的竞争提供技术支持。
2. 正文2.1 生物降解地膜的背景与意义生物降解地膜是一种使用环保材料生产的塑料薄膜,其具有可降解、环保的特点,能够有效减少对土壤和环境的污染。
传统的地膜多为聚乙烯等不可降解塑料制成,使用后需要进行清理和处理,造成环境压力和资源浪费。
生物降解地膜的研究和应用具有重要意义。
一是减少土壤污染。
传统地膜使用后难以降解,会残留在土壤中,导致土壤质量下降。
而生物降解地膜能够在一定时间内自然分解,减少对土壤的污染。
二是保护生态环境。
传统地膜使用后需进行焚烧或填埋处理,会产生大量有害气体和垃圾,对环境造成危害。
可降解塑料包装材料的研究现状及展望
可降解塑料包装材料的研究现状及展望摘要:我国的现代社会农业科学能得到一定发展,主要是因为薄膜的诞生。
薄膜的诞生让农业生产的各个领域当中的农作物产率得到了有效的上升,但是薄膜的优势随着我国整体社会的不断的发展,以及我国对节能环保理念的深入贯彻,已经变成了劣势。
薄膜给我国的自然环境当中造成了极大的污染,甚至导致我国的农用土地的土壤也受到了一定的损害,农作物的产率也大幅度地降低,而这一情况也正在逐渐的加重。
这是因为薄膜当中的成分是许多的化学成分组成的,没有办法进行降解,造成整体土壤的结构受损,营养成分也不足,这一问题逐渐受到我国的广大人民群众的关注,现在已经引起了一个热门的话题,在此背景下,可降解塑料包装也就成为了薄膜塑料的未来发展趋势。
关键词:可降解塑料;塑料包装;研究以及讨论;未来发展趋势1可降解材料的类别以及特性可降解的材料类别一共有三种,每种都有其特定的优势和缺点,要根据不同的情况来进行具体的使用,并且在成分上也有细微的区别。
1.1 生物降解塑料包装材料生物降解材料组成的部分是从自然界当中的微生物提取出来的,让这些提取出来的微生物能够相互起到一定的作用,使得材料能够进行降解。
这些材料的基本组成部分都能在自然环境当中,被完全地分解掉,不留下一点的痕迹,被分解之后它会演变成为一些二氧化碳以及水等各种生物,在自然环境当中可以形成一种碳氧的循环。
从各种情况进行分析,得出生物降解塑料包装材料在使用过程中极少可能会产生污染,对生态环境也不会造成影响,是一种非常好的材料。
1.2 光降解塑料包装材料光降解塑料包装材料是一种比较特殊的材料,它只有在某种物质的作用下才会进行自动降解的材料。
使它自动降解的主要材料是光的作用,可降解塑料包装材料的降解原理是塑料会吸收太阳光中产生的紫外线,然后产生相应的反应,使得其中存在的聚合物常量发生断裂,慢慢的降解。
光降解塑料包装材料当中的阻燃性聚酯因是非常重要的一种物质,对于这种物质需要加大研究的程度。
可降解材料调研报告
可降解材料调研报告可降解材料调研报告一、引言可降解材料是一种具有环境友好性和可持续发展特征的新型材料,其在各个领域中的应用越来越广泛。
本报告旨在调研并介绍可降解材料的发展现状、分类以及应用前景。
二、可降解材料的概念和分类可降解材料是指可以通过生物或环境的作用下自然降解并最终转化为无害物质的一类材料。
根据降解方式的不同,可降解材料可以分为生物降解材料和环境降解材料。
1. 生物降解材料生物降解材料是指通过微生物的作用,最终分解成二氧化碳、水和有机物等无害物质。
这类材料常用于医疗领域,比如医用缝线、骨钉和人工心脏瓣膜等。
2. 环境降解材料环境降解材料是指通过环境因素(如光、热、湿度等),最终分解成无害物质。
这类材料常用于包装材料、一次性餐具和农业薄膜等。
其中,聚乳酸(PLA)是最常见的环境降解材料之一,它可以降解成乳酸,进而参与到生物循环中。
三、可降解材料的制备方法可降解材料的制备方法多种多样,下面讨论两种主要的方法:1. 生物制备法生物制备法通过利用微生物的代谢能力,将废弃物转化为可降解材料。
这一方法具有高效、低成本和环境友好的特点。
例如,利用聚羟基烷酯类菌的发酵作用,可以将豆渣转化成可降解材料。
2. 化学合成法化学合成法是一种合成可降解聚合物的常用方法,其通过合成反应将单体转化为聚合物。
例如,聚乳酸的制备过程中,乳酸单体通过缩酮反应进行聚合,并最终形成聚乳酸材料。
四、可降解材料的应用前景可降解材料广泛应用于医疗、包装、农业和环保等领域,展现出广阔的应用前景。
1. 医疗领域可降解材料在医疗领域中应用广泛,有助于减少二次手术和感染的风险。
特别是在骨修复领域,可降解材料可以被人体吸收,避免了传统金属材料可能引起的炎症反应和慢性排异反应。
2. 环保领域可降解材料在环保领域中的应用可以减少一次性塑料制品的使用。
例如,可降解塑料袋替代了传统的塑料袋,减少了对环境的污染。
在农业领域中,可降解农膜可以代替传统的非可降解农膜,降低土壤和水源的环境污染。
可降解高分子材料的合成及应用
可降解高分子材料的合成及应用一、引言可降解高分子材料作为一类具有重要应用潜力的材料,在环境保护和可持续发展方面具有巨大的优势。
本文将探讨可降解高分子材料的合成方法及其在不同领域的应用。
二、可降解高分子材料的合成方法1. 天然材料天然材料是一类从天然资源中提取的可降解高分子材料。
例如,纤维素是一种从植物细胞壁中提取的天然高分子材料,具有良好的可降解性和可塑性。
目前,研究人员正在开发天然材料的新合成方法,以提高其性能和可控性。
2. 合成材料合成材料是通过化学反应或聚合反应合成的可降解高分子材料。
例如,聚乳酸是一种常用的合成材料,可以通过乳酸的聚合反应合成。
合成材料具有良好的可控性和可定制性,可以根据不同应用需求进行合成。
三、可降解高分子材料的应用1. 医疗领域可降解高分子材料在医疗领域具有广泛的应用。
例如,可降解高分子支架可以用于血管再狭窄的治疗,通过支架释放药物促进血管的恢复。
此外,可降解高分子材料还可以用于药物传递系统,通过控制药物的释放速率实现长效治疗。
2. 包装领域可降解高分子材料在包装领域也有着重要的应用。
传统的塑料包装材料往往难以降解,对环境造成严重的污染。
而可降解高分子材料可以在使用后迅速降解,降低对环境的影响。
因此,可降解高分子材料成为了包装领域的新宠,被广泛用于食品包装、日用品包装等。
3. 环境治理领域可降解高分子材料在环境治理领域也具有巨大的应用潜力。
例如,可降解高分子材料可以用于油污染的治理,通过吸附和分解油污来实现清洁环境。
此外,可降解高分子材料还可以用于水质净化、土壤修复等环境治理工作。
四、可降解高分子材料面临的挑战与展望尽管可降解高分子材料在许多领域都有着广泛的应用,但仍面临着一些挑战。
例如,可降解高分子材料的合成方法需要进一步改进,以提高性能和可控性。
此外,可降解高分子材料的降解速率和降解产物对环境的影响也需要深入研究。
未来,我们可以期待更多创新性的合成方法和应用场景的开发,使可降解高分子材料能够更好地满足环境保护和可持续发展的需求。
可降解生物医用材料研究现状与展望
可降解生物医用材料研究现状与展望作者:李君涛陈周煜来源:《新材料产业》2016年第01期生物医用材料,通常是指用于诊断与修复组织或器官等治疗疾病领域,对人体组织、器官及血液不产生影响与副作用的一类功能材料。
材料科学的发展,使得人体中除了大脑以及大多数内分泌器官外的其他组织器官都可找到替代品。
生物医用材料直接用于人体或与人体健康密切相关领域,因此对其应用范围与标准有严格的要求。
不可降解生物材料在植入人体后,如果长期存在于机体内会引起一系列的机体反应,需要持续外部服药进行免疫抵抗,有时还需要二次手术将其取出,无疑增加了病人的痛苦和医疗费用,同时还需控制因手术而产生的二次感染。
正因如此,可降解生物材料作为医疗领域新材料发展起来。
一、可降解生物医用材料的发展关于可降解生物医用材料的应用研究可追溯到1900年,Erwin Payr首次介绍了在塑料关节中使用镁金属进行关节定位与治疗的方法;1907年Lambotte利用纯镁板与镀金钢钉共同使用进行修复小腿骨折的研究,并发现了镁元素存在可降解性;1949年研究学者首次发表了关于生物医用高分子材料的展望性论文;2001年研究学者首次发表了利用可降解纯铁支架进行动物植入实验的论文。
生物材料发展历程大致经历的3个阶段见表1所示。
如今可降解生物医用材料的发展呈不断上升趋势,各种新型可降解生物材料如雨后春笋般破土而出,可降解生物医用材料所带来的社会经济效益也日益增加。
加大可降解生物医用材料的深入研究,对于战胜危害人类的重大疾病,保障人们生命健康意义非凡。
二、可降解生物医用材料的分类与用途目前,可降解生物医用材料的种类很多,主要分为可降解医用高分子材料、生物陶瓷材料、可降解医用金属材料以及可降解医用复合材料等。
可降解医用高分子材料又可分成天然和合成高分子材料。
天然高分子材料通常是天然高分子经过简单加工后得到的材料,主要有胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖及天然高分子的衍生物等;合成高分子材料则是通过控制反应条件,产生结构重复性高的材料,主要有聚氨酯、聚酯、聚乳酸及其他医用合成塑料和橡胶等材料。
可降解包装材料现状研究与展望
可降解包装材料现状研究与展望随着人们对环境保护的重视日益加深,可降解包装材料成为了热门研究领域。
这种材料不仅可以降低环境污染,还能有效地缓解传统包装材料带来的资源浪费问题。
本文将详细介绍可降解包装材料的现状、关键技术及其未来发展。
可降解包装材料是一种能够被微生物分解或被物理化学方法降解的材料。
在选择可降解包装材料时,需要考虑到其降解性、生物相容性、可回收性和成本效益等因素。
可降解包装材料主要应用于食品、药品和日用品等领域,用于替代传统的一次性包装材料。
目前,可降解包装材料的市场前景十分广阔。
随着政府对环保的严格监管,越来越多的企业开始重视可降解包装材料的研发和应用。
同时,消费者对环保包装材料的需求也在不断增长,进一步推动了可降解包装材料市场的发展。
可降解包装材料的关键技术主要包括制备方法、材料性能和降解性能。
制备方法主要包括生物发酵法、化学合成法和物理加工法等。
这些方法需要结合材料的具体性能和应用领域进行选择。
材料性能则包括力学性能、透气性、防水性、降解性能等,这些性能对包装材料的整体性能有着重要影响。
降解性能是可降解包装材料的关键指标之一,需要重点和研究。
展望未来,可降解包装材料将迎来更多的发展机遇和挑战。
随着科技的不断进步,新的可降解材料和技术将不断涌现,为可降解包装材料的研发和应用提供更多的可能性。
同时,随着环保意识的普及,消费者对环保包装材料的需求将进一步增长,推动可降解包装材料市场规模的不断扩大。
但是,要实现可降解包装材料的广泛应用,还需要解决成本、性能和生产工艺等方面的挑战。
未来可降解包装材料的发展方向主要有以下几个方面:研发更高效、环保的生物降解材料:通过基因工程等生物技术手段,研发能够高效降解的全新生物降解材料,以替代传统的塑料包装材料。
提升可降解材料的性能:通过科研创新和技术突破,提高可降解包装材料的力学性能、防水性能等,以满足各类包装需求。
优化生产工艺:探索更环保、高效的制备方法和生产工艺,降低可降解包装材料的生产成本,提高市场竞争力。
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渔用可降解材料的研究进展与展望杨飞;张敏;石建高;余雯雯;邹晓荣;周文博【摘要】可降解渔具材料的研发与应用是减轻“幽灵捕捞”、保护海洋渔业资源和生态环境、实现可持续发展的有效途径之一.淀粉基材料、聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等材料具有可完全生物降解、可加工、可再生等特点,作为不可降解渔用合成纤维材料的替代品,可为生物降解高分子材料在渔业领域的应用开辟新的途径.主要综述了近年来国内外有关淀粉基材料、PCL、PLA、PBS 4种渔用可降解高分子材料的性能、生物降解机理及其与天然高分子共混、合成高分子共混改性的研究进展,介绍了加工工艺、表面处理、添加剂等对复合体系性能的影响,并分析了可降解材料在渔业上的应用及发展前景,以期为研发价格低廉、综合性能优越的可降解渔用材料提供参考.【期刊名称】《海洋渔业》【年(卷),期】2019(041)004【总页数】10页(P503-512)【关键词】可生物降解;降解机理;渔用材料;改性方法【作者】杨飞;张敏;石建高;余雯雯;邹晓荣;周文博【作者单位】上海海洋大学海洋科学学院,上海201306;上海海洋大学海洋科学学院,上海201306;中国水产科学研究院东海水产研究所,上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所,上海200090;上海海洋大学海洋科学学院,上海201306;上海海洋大学海洋科学学院,上海201306;中国水产科学研究院东海水产研究所,上海200090【正文语种】中文【中图分类】S971.1随着渔业产业的持续发展,渔具材料从生物降解相对较快的自然类材料,如木材和棉花等,转变为难以降解的合成纤维材料,如聚乙烯、聚丙烯、尼龙、涤纶等[1-3]。
合成材料具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等优点,由聚乙烯、尼龙等合成纤维制成的渔网在海水环境中几十年后仍然无法降解[4-7],一旦它们在海上被遗失或遗弃,会成为“幽灵”渔具,可能导致鱼类和其他海洋生物被困在遗弃的渔网中而死亡并成为诱饵引诱其他生物,形成恶性循环。
渔业生产中被遗失或遗弃的渔具种类是多样化的,有流刺网、笼网、笼壶、拖网、延绳钓等。
大型流刺网碎片、破断的藻类设施用绳索以及丢弃的养殖网衣等很容易缠住船舶螺旋桨,危及船舶航行安全。
长时间废弃的渔网由于光降解以及其他气候原因,会被分解成细小的微塑料颗粒,而微塑料对海洋的污染已成为全球性环境问题[8-11]。
在全球海洋渔业生态环境保护日益受到重视的情况下,可降解渔具材料的研发与应用越来越受到研究人员的关注[12-14]。
生物降解高分子材料在医药[15-17]、农业[18-19]、食品包装[20-22]等方面应用较多,但因成本较高、机械性能较差等原因,在渔业上应用较少[13,23-24]。
本文主要介绍了几种现有的渔用可降解材料的性能与降解机理及其在捕捞渔具与设施渔业中的应用研究进展,旨在为渔用可降解材料的创新研发与产业化应用提供参考。
1 几种常用渔用可降解材料1.1 淀粉基材料淀粉是一种多糖类化合物,广泛存在于玉米、小麦和马铃薯等植物中,具有来源广、成本低和可生物降解等优点,既可作为制备降解复合材料的一种填料,又可以通过一定改性处理制备降解材料。
淀粉基生物降解材料分为破坏性生物降解材料和完全生物降解材料:前者主要是指将淀粉与不可降解树脂共混;后者则包括淀粉与可降解聚酯共混材料和全淀粉材料两种,这两种材料在使用后均能实现彻底降解。
破坏性生物降解材料主要是指淀粉填充型降解材料,将淀粉或改性淀粉作为填料,与聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等热塑性材料共混并加入一定添加剂制备的部分降解材料[25]。
制品在使用后,淀粉部分首先降解,制品崩裂为碎片,因此又称为崩溃性生物降解材料。
但与淀粉共混的聚烯烃无法生物降解,仍会长期残留,对环境造成污染。
淀粉/可降解聚酯共混材料是将淀粉与可降解聚酯如聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚-β-羟基丁酸(PHB)等共混制备,由于聚酯类化合物本身具有生物降解性,因此产品可以完全降解。
作为可降解材料,聚酯类化合物如PLA等已经广泛应用于医学、农业、食品包装等领域。
然而因其力学性能差、成本高,限制了其进一步应用。
研究发现,在聚酯中添加一定量的淀粉,不仅可以降低降解材料的成本,而且在一定程度上改善了聚酯的机械性能[26]。
但是淀粉和聚酯类化合物都是极性化合物,具有很强的亲水性,长时间暴露会导致其机械性能的下降。
另外淀粉与聚酯之间存在相容性的问题,因此在共混之前添加改性剂进行处理是十分必要的。
王伟[27]用4种改性方法对淀粉/PLA共混材料进行改性,结果发现,通过对淀粉进行交联来改善PLA和淀粉之间的相容性,随着交联度的提高,相容性变好;甘油对淀粉进行塑化后与PLA共混,可以改变淀粉的分布形态、提高共混材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度;在过氧化苯甲酸叔丁酯存在的条件下,将马来酸酐接枝到PLA上,能极大改善共混材料性能;将橡胶加入其中,能极大改善材料韧性。
高俊等[28]研究发现,采用氯化镁/甘油复配改性剂可制备出具有良好性能的淀粉/PBS共混材料,改性后的淀粉/PBS共混材料的相容性、断裂伸长率和拉伸强度均得到提高。
YEW等[29]添加环氧化的天然橡胶(ENR)到淀粉/PLA(20/80)的共混体系中,结果显示,当ENR用量为5%时,共混物的拉伸强度与断裂伸长率同时达到最大值,且ENR的弹性体行为减小了熔体流动速率及共混物的拉伸模量,酶降解实验证明ENR的降解能力可使共混物的生物降解能力提高。
杨召杰等[30]用氯化镁/氯化 1-丁基-3-甲基咪唑(Cl)复合增塑剂改性淀粉/PBS共混材料,增强淀粉与PBS的界面结合力,提高共混体系的相容性,使淀粉/PBS的熔融焓、结晶度及结晶温度降低,冷结晶温度升高,提高了共混体系的力学强度和断裂伸长率,制备出具有良好力学性能的淀粉/PBS共混材料。
石建高等[31-32]开展了淀粉生物降解捕捞网具新材料研究及应用示范,采用特种技术对淀粉生物降解基材进行了物理改性及化学合成,在特种工艺条件下,增大熔融原料的分子量和黏度、扩大和控制其分子量分布的宽度曲线,开发出高强、高韧、耐老化且具有良好适配性的可降解纤维绳网新材料。
全淀粉材料是指以淀粉作为材料的基体,改变其分子结构制成淀粉树脂再添加少量的助剂制备而成的可降解材料产品。
淀粉是一种高分子聚合物,分子以顺式排列,结晶度高,难以直接加工成型。
因此必须在淀粉中加入一些增塑剂等助剂,使其物理性质和化学性质产生一定改变,破坏淀粉原有的分子结构。
郭斌等[33]为增强热塑性淀粉(TPS)的力学及耐水性能,通过挤出注塑工艺制备了聚乳酸纤维(PLAF)增强的TPS复合材料(PLAF/TPS),并采用万能试验机、扫描电镜(SEM)、接触角测定仪、热重分析仪(TG)和转矩流变仪对PLAF/TPS复合材料的性能进行了表征,结果表明:适量的PLAF能够较好地分散在TPS基体中,并与淀粉分子形成氢键,从而显著增强TPS的力学及耐水性能。
薛灿等[34]将六偏磷酸钠(SHMP)直接与淀粉和甘油混合,通过挤出注塑工艺制备了SHMP交联改性的TPS,研究了SHMP添加量对TPS拉伸强度、耐水性能及转矩流变性能的影响,结果表明:当SHMP含量为6%时,淀粉材料的拉伸强度最高,断裂伸长率为190%,冲击强度比TPS略有下降,耐水性明显改善;转矩流变曲线表明,此时峰值转矩适中,有利于加工成型。
淀粉来源广泛,价格低廉,无论是作为填充材料用于改性其它高分子或者本身作为高分子材料制备可降解材料,相关研究都受到广泛关注。
淀粉和PCL、PLA、PBS 等可降解高分子共混制备可完全降解的聚合物,已经广泛应用于包装、医药和农业等领域,但在渔业上应用还较少。
今后应加强对淀粉基材料成本的降低、性能的优化、功能的多样化、降解时间的控制等方面的研究,以拓展淀粉基材料的应用,研发性能优越的淀粉基可降解渔用材料。
1.2 聚乳酸(PLA)聚乳酸(PLA)是一种新型的高分子可降解材料,是由乳酸缩聚或丙交酯开环聚合而成的热塑性脂肪族聚酯,在常见的可生物降解聚合物中,其性能最为优越:原料来源广、耐热性能良好、结晶度高、强度高、透明、可热塑成型、具有完全生物可降解性,因此 PLA被广泛应用于医药[35-37]、农业[38-39]、食品包装[40-41]等领域。
但PLA生产成本高、脆性高、抗冲击性能差、亲水性差、降解周期难以控制,因而限制了PLA的应用领域。
通过PLA共混、无机填料共混、增塑改性、共聚改性、交联改性等方法对PLA改性,可获得功能性PLA材料。
三菱人造丝申请了PLA纤维制备方法专利,重均分子量在10万~50万的PLA切片经熔融纺丝并拉伸4~l0倍后得到断裂强度高于7.2cN/dtex、断裂伸长率大于30%的生物降解PLA缝合线或 PLA钓鱼线。
闵明华等[42-43]以双官能团有机化改性纳米蒙脱土(nano-MMT)为改性添加剂,采用熔融纺丝工艺制备渔用nano-MMT改性PLA纤维,研究了渔用改性PLA纤维的形态结构、力学性能、热稳定性和耐磨性能,并研究了nano-MMT改性PLA单丝在海水环境中的降解特性,结果表明,改性PLA单丝在海水中降解9个月后进入加速降解阶段,且nano-MMT的引入促进了改性PLA单丝的降解。
陈晓蕾等[44]分析了PLA/淀粉复合材料在海水环境中随着浸泡时间的增加各项性能的变化情况:随着在海水中浸泡时间的增加,PLA/淀粉复合材料的分子量下降,说明其在海水环境中具有良好的降解性能,为制备满足不同需求(例如不同强度、不同降解时间)的可降解材料提供了有力的理论基础和科学依据。
刘叶等[45]公开了一种渔用可降解纤维材料的制备方法,以稻壳为原料,生成改性PLA,随后将改性PLA与中空稻壳纤维加热熔融混合后挤出造粒,再经纺丝和热牵伸,制得兼具优良的力学性能和热稳定性、同时具有优良的耐磨擦性能的渔用可降解纤维材料。
闵明华等[46-47]公开了一种渔用可降解PLA单丝和一种渔用淀粉改性PLA单丝的制备方法,分别通过聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯、聚乙二醇、纳米碳酸钙和抗氧剂1010和淀粉、纳米白炭黑和抗氧剂1010对PLA基体进行增强增韧改性,均可有效地提高单丝的断裂强度和结节强度。
1.3 聚己内酯(PCL)聚己内酯(PCL)是脂肪族聚酯中应用较为广泛的一种可降解高分子材料,可注塑、模压、吹塑、纺丝等,具有良好的柔韧性和加工性,且制品具有形状记忆性。
通过一定改性加工,PCL可以获得完全生物降解性能。
PCL的结构特点使得它可以和许多聚合物进行共聚和共混,赋予材料特殊的物理力学性能,从而提高PCL的应用价值。
近年来,美、日等国纷纷开展PCL性能优化研究,现已工业化生产的有美国UCC公司的“Tonepofymer”,日本化学工业公司的“Placcel-H”。