塑料降解ppt课件
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塑料降解与MFI测试教材课件
MFI 测试的几大要素:
• 温度 • 荷载 • 预热时间 4. 材料
MFI 测试需求的资料:
• 材料名称 • 材料规格 • 生产厂商 4. 材料相关性能资料
MFI 与注塑成型的关系
1. MFI 值过高可能导至制品溢边现象 1. MFI 值过高可能导至制品喷流痕现象 2. MFI 值过低可能导至制品填充不足现象 3. MFI 值过低可能导至制品皱招及麻面现象 4. MFI 值过低调整注塑成型条件可能导至材料降解度偏高
注塑成型与塑料降解:
表观粘度
注射速度
A 1000 p p a r e n t
V i
(Pa/s) 10 100
1000
Shear Rate (1/s)
注射速度影响熔体粘度
剪切速率
10000
注塑成型与塑料降解:
Electrical Heat: Heater Bands
电加热
T
加热带
降解率（%） = （成型后样品MFI – 成型前原材料MFI）/ 成型前原材料MFI * 100%
注意：
1. 成型前原材料必须系被评估样品同一制程中使用的同一批次（供应商生 产批次）材料;
2. 被评估之样品在作材料破碎时要尽可能减小对材料分子结构的破坏; 3. 被评估之样品不可与其它化学试剂或有机溶剂接触.
HDPE
PS
塑料降解与注塑成型: 注射成型、染色造粒及样品回收粉碎等过程中,塑胶
材料受高温条件影响，分子键之间的作用力减小，在螺 杆高速旋转及高压推进的过程中遇狭隙流道，部分分子 键被剪切破坏至使分子量下降，造成塑料降解。
塑料每经过一道热加工工序均会产生降解现象
塑料降解与注塑成型:
How is heat added to the polymer 外热如何作用于塑料
生物可降解塑料ppt课件
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
16
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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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）
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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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可降解塑料的研究现状和分类1ppt课件(共35张PPT)
3、全世界每年塑料废弃物的产量高达5000万吨， 在城市固体废弃物中塑料的质量已达百分之十以 上，体积分数则在百分之三十左右,而其中大部 分是一次性塑料包装及日用品废弃物。
自然状况下塑料的生物降解：环境中的塑料废物 在自然状况下可被微生物作用，但分解速度极慢， 属于极难生物降解的顽固化合物。现了解，微生 物主要是作用于塑料制品中所含的增塑剂。由于 增速剂代谢变化而使塑料物理性质发生变化，但 组成塑料聚合物的组分本身的化学性质却无改变
由这些物质吸收光能(主要是紫外线)后产生自由基,或者将 激发态能量传递给聚合物材料使其产生自由基,然后促使高 分子材料发生氧化反应达到劣化的目的。
光降解塑料：添加型光降解塑料
目前的光添加剂主要有 （1〕羧基甲基酮类 （2〕金属化合物 （3〕含有芳烃环结构的物质 （4〕过氧化物 （5〕卤化物 （6〕颜料等添加剂。
生物降解塑料
一般可生物降解塑料的生物降解过程主要经历三个阶段： 微生物粘附于塑料表面，产生一些水溶性的中间降解产物。
粘附和降解产物与塑料特性〔如表面粗糙度、结晶度、分 子量、官能团类型等）、微生物种类及外在条件〔如温度 、湿度〕等相关。 微生物分泌特定的酶类〔如胞外酶和胞内酶），吸附于高分 子材料表面并消解聚合物链，然后通过水解和氧化等各种 反应将高分子材料降解为低分子量的寡聚体、二聚体和单 体等碎片。 这些低分子量的单体透过微生物的细胞膜进入其细胞内，并 在微生物作用下将其吸收利用，最终转化为 CO2、水、甲 烷等释放出来。
如金属氧化物、盐、有机金属化合物、多核芳香化合物、羰基化合物等 定义：生物崩坏型塑料是属于不完全生物降解塑料，是在烯烃通用塑料中混入生物降解性物质，使材料丧失力学性能与形状，而通过堆肥 化产生与生物降解性能同样的效果，因这类塑料成本低，目前国内外已经采用这种方法。 完全生物降解塑料是指由天然高分子或农副产品经微生物发酵合成具有生物降解性的高分子制得，且废弃后能被自然界中的细菌、真菌等 微生物 100% 降解，最终分解成水和二氧化碳，起到了很好的保护环境作用，所以又被称为“绿色塑料”。 (1)用熔融和溶液共混的方法; 完全生物降解塑料是指由天然高分子或农副产品经微生物发酵合成具有生物降解性的高分子制得，且废弃后能被自然界中的细菌、真菌等 微生物 100% 降解，最终分解成水和二氧化碳，起到了很好的保护环境作用，所以又被称为“绿色塑料”。 2、我国目前塑料地膜使用及耕地面积位居世界第一。 植物来源包括细胞壁组成的纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、多糖类及碳氢化合物 粘附和降解产物与塑料特性〔如表面粗糙度、结晶度、分子量、官能团类型等）、微生物种类及外在条件〔如温度、湿度〕等相关。 粘附和降解产物与塑料特性〔如表面粗糙度、结晶度、分子量、官能团类型等）、微生物种类及外在条件〔如温度、湿度〕等相关。 (1)用熔融和溶液共混的方法;
自然状况下塑料的生物降解：环境中的塑料废物 在自然状况下可被微生物作用，但分解速度极慢， 属于极难生物降解的顽固化合物。现了解，微生 物主要是作用于塑料制品中所含的增塑剂。由于 增速剂代谢变化而使塑料物理性质发生变化，但 组成塑料聚合物的组分本身的化学性质却无改变
由这些物质吸收光能(主要是紫外线)后产生自由基,或者将 激发态能量传递给聚合物材料使其产生自由基,然后促使高 分子材料发生氧化反应达到劣化的目的。
光降解塑料：添加型光降解塑料
目前的光添加剂主要有 （1〕羧基甲基酮类 （2〕金属化合物 （3〕含有芳烃环结构的物质 （4〕过氧化物 （5〕卤化物 （6〕颜料等添加剂。
生物降解塑料
一般可生物降解塑料的生物降解过程主要经历三个阶段： 微生物粘附于塑料表面，产生一些水溶性的中间降解产物。
粘附和降解产物与塑料特性〔如表面粗糙度、结晶度、分 子量、官能团类型等）、微生物种类及外在条件〔如温度 、湿度〕等相关。 微生物分泌特定的酶类〔如胞外酶和胞内酶），吸附于高分 子材料表面并消解聚合物链，然后通过水解和氧化等各种 反应将高分子材料降解为低分子量的寡聚体、二聚体和单 体等碎片。 这些低分子量的单体透过微生物的细胞膜进入其细胞内，并 在微生物作用下将其吸收利用，最终转化为 CO2、水、甲 烷等释放出来。
如金属氧化物、盐、有机金属化合物、多核芳香化合物、羰基化合物等 定义：生物崩坏型塑料是属于不完全生物降解塑料，是在烯烃通用塑料中混入生物降解性物质，使材料丧失力学性能与形状，而通过堆肥 化产生与生物降解性能同样的效果，因这类塑料成本低，目前国内外已经采用这种方法。 完全生物降解塑料是指由天然高分子或农副产品经微生物发酵合成具有生物降解性的高分子制得，且废弃后能被自然界中的细菌、真菌等 微生物 100% 降解，最终分解成水和二氧化碳，起到了很好的保护环境作用，所以又被称为“绿色塑料”。 (1)用熔融和溶液共混的方法; 完全生物降解塑料是指由天然高分子或农副产品经微生物发酵合成具有生物降解性的高分子制得，且废弃后能被自然界中的细菌、真菌等 微生物 100% 降解，最终分解成水和二氧化碳，起到了很好的保护环境作用，所以又被称为“绿色塑料”。 2、我国目前塑料地膜使用及耕地面积位居世界第一。 植物来源包括细胞壁组成的纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、多糖类及碳氢化合物 粘附和降解产物与塑料特性〔如表面粗糙度、结晶度、分子量、官能团类型等）、微生物种类及外在条件〔如温度、湿度〕等相关。 粘附和降解产物与塑料特性〔如表面粗糙度、结晶度、分子量、官能团类型等）、微生物种类及外在条件〔如温度、湿度〕等相关。 (1)用熔融和溶液共混的方法;
生物降解塑料.【优质PPT】
降解 • 4、组合降解塑料的研究；光/生物降解塑料、生物/氧
化降解塑料、光/氧化/生物降解塑料
当前技术发展方向
• 1、积极地开发各种添加剂 • 2、通过分子设计研究和分子合成技术，不断改进配方 • 3、利用纤维素、淀粉、甲壳素等天然高分子材料 • 4、将塑料工业与细菌学结合起来 • 5、光/生物降解塑料具有光解和生物降解双重特性
的有 领利 域于
堆 肥
• 1、食品包装材料 • 2、卫生用品 • 3、日用杂货品
• 1、一次性医疗用具
医
用
• 2、医用材料
领
• 3、药品缓释胶囊
域
• 4、绷带
2、当前技术发展状况
• 1、光降解塑料的研究；合成型、添加型 • 2、化学降解塑料的研究；氧化性、水解型 • 3、生物降解塑料的研究；完全生物降解、崩坏性生物
一、产品背景
• 近年来,中国包装用塑料约400万t,其中难以回收利 用的一次性塑料包装约占30%,则每年产生的塑料包 装废弃物约120万t;塑料地膜40多万t,由于较薄 (8μm以下),用后破碎在农田中并夹杂了大量的沙土, 很难回收利用;难以回收利用的一次性日用杂品及不 宜回收利用的医疗用品约40万t。
• 1998年合成树脂的表观消费量约1 494.0万t,塑料制品为1 427.6万t。塑料材料和产品作为一种重要工业资材和消费资 材,已广泛应用于工业、农业、包装业和高科技领域以及人民 生活的各个方面,它已和钢铁、木材、水泥并列成为四大支柱 材料,在促进国民经济各部门的技术进步和满足人民生活需要 方面发挥着越来越重要的作用。
响； • ⑤使用过程中不释放气体和其他物质； • ⑥无毒无害无味； • ⑦能适应的温度区间为：-20℃——200℃
三、产品方案
化降解塑料、光/氧化/生物降解塑料
当前技术发展方向
• 1、积极地开发各种添加剂 • 2、通过分子设计研究和分子合成技术，不断改进配方 • 3、利用纤维素、淀粉、甲壳素等天然高分子材料 • 4、将塑料工业与细菌学结合起来 • 5、光/生物降解塑料具有光解和生物降解双重特性
的有 领利 域于
堆 肥
• 1、食品包装材料 • 2、卫生用品 • 3、日用杂货品
• 1、一次性医疗用具
医
用
• 2、医用材料
领
• 3、药品缓释胶囊
域
• 4、绷带
2、当前技术发展状况
• 1、光降解塑料的研究；合成型、添加型 • 2、化学降解塑料的研究；氧化性、水解型 • 3、生物降解塑料的研究；完全生物降解、崩坏性生物
一、产品背景
• 近年来,中国包装用塑料约400万t,其中难以回收利 用的一次性塑料包装约占30%,则每年产生的塑料包 装废弃物约120万t;塑料地膜40多万t,由于较薄 (8μm以下),用后破碎在农田中并夹杂了大量的沙土, 很难回收利用;难以回收利用的一次性日用杂品及不 宜回收利用的医疗用品约40万t。
• 1998年合成树脂的表观消费量约1 494.0万t,塑料制品为1 427.6万t。塑料材料和产品作为一种重要工业资材和消费资 材,已广泛应用于工业、农业、包装业和高科技领域以及人民 生活的各个方面,它已和钢铁、木材、水泥并列成为四大支柱 材料,在促进国民经济各部门的技术进步和满足人民生活需要 方面发挥着越来越重要的作用。
响； • ⑤使用过程中不释放气体和其他物质； • ⑥无毒无害无味； • ⑦能适应的温度区间为：-20℃——200℃
三、产品方案
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
9
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
降
香波瓶
解
合成塑料
100年
10
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。
12
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)。
13
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？
19
PHAs的应用
shampoo bottles
bicycle helmet
20
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
21
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
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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
9
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
降
香波瓶
解
合成塑料
100年
10
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。
12
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？
19
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
生物降解塑料ppt课件
05:14
第三章 生物降解塑料
物降解高分子材料经几个年的发展、已有一些高分子材料 形成商品，如表所示。以下对各类降解高分子材料作一简述。
05:14
第三章 生物降解塑料
3.3.1 微生物合成的高分子
这种聚合物早在1925年由巴黎Pasteur研究所发现，之后 研究表明这种高分子量聚合物用于贮存能量。
05:14
第三章 生物降解塑料
PLA是结晶的刚性聚合物，强度高，但耐水性差，容易水解。 Tg为58摄氏度，Tm是184摄氏度，可制成纤维、薄膜、 棒、螺栓、板和夹子。 乳酸与乙交酯或已内酰胺共聚可改善聚合物的机械性能， 这种共聚物可用在医学上，如缝线、移植等，也可用作食品包 装、纸涂层、快餐器具等。
05:14
第三章 生物降解塑料
目前能使聚合物降解的酶主要是水解酶和氧化还原酶。 1）一般水解酶在细胞外，故适合于聚合物降解。 2）氧化还原酶则大多存在于细胞内，故不太适合于高分子 的初始降解。 一般加聚类聚合物不易发生生物降解反应，如聚烯烃、聚 苯乙烯、聚氯乙烯等都是耐生物降解的。试验结果表明， HDPE分子量在3000以下是可以生物降解的，LDPE分子量在 200以下是可以生物降解的、而PS分子量在600以下也不容易 生物降解。
可见除聚乳酸和聚乙烯醇外，聚合物的玻璃化温度Tg均低 于室温。
对聚合物来说，结晶可以提高材料的强度，但结晶度太高， 会使酶作用能力变差，主要是因为结晶品格限制分子运动，不 能使酶分子与聚合物很好地发生作用。
根据以上讨论，设计合成的生物降解高分子材料应该是脂 肪族极性物质，分子链柔性比较好，分子链间不交联。因此， 共聚或共混的方法是改进生物降解聚合物降解塑料
PHB是一种脆性的高度结晶的不稳定的材料，平均结晶度 80％，其熔点179摄氏度，玻璃化转变温度0～5摄氏度，密 度1.35g/cm3，热变形温度143摄氏度，上限工作湿度93摄 氏度。
第三章 生物降解塑料
物降解高分子材料经几个年的发展、已有一些高分子材料 形成商品，如表所示。以下对各类降解高分子材料作一简述。
05:14
第三章 生物降解塑料
3.3.1 微生物合成的高分子
这种聚合物早在1925年由巴黎Pasteur研究所发现，之后 研究表明这种高分子量聚合物用于贮存能量。
05:14
第三章 生物降解塑料
PLA是结晶的刚性聚合物，强度高，但耐水性差，容易水解。 Tg为58摄氏度，Tm是184摄氏度，可制成纤维、薄膜、 棒、螺栓、板和夹子。 乳酸与乙交酯或已内酰胺共聚可改善聚合物的机械性能， 这种共聚物可用在医学上，如缝线、移植等，也可用作食品包 装、纸涂层、快餐器具等。
05:14
第三章 生物降解塑料
目前能使聚合物降解的酶主要是水解酶和氧化还原酶。 1）一般水解酶在细胞外，故适合于聚合物降解。 2）氧化还原酶则大多存在于细胞内，故不太适合于高分子 的初始降解。 一般加聚类聚合物不易发生生物降解反应，如聚烯烃、聚 苯乙烯、聚氯乙烯等都是耐生物降解的。试验结果表明， HDPE分子量在3000以下是可以生物降解的，LDPE分子量在 200以下是可以生物降解的、而PS分子量在600以下也不容易 生物降解。
可见除聚乳酸和聚乙烯醇外，聚合物的玻璃化温度Tg均低 于室温。
对聚合物来说，结晶可以提高材料的强度，但结晶度太高， 会使酶作用能力变差，主要是因为结晶品格限制分子运动，不 能使酶分子与聚合物很好地发生作用。
根据以上讨论，设计合成的生物降解高分子材料应该是脂 肪族极性物质，分子链柔性比较好，分子链间不交联。因此， 共聚或共混的方法是改进生物降解聚合物降解塑料
PHB是一种脆性的高度结晶的不稳定的材料，平均结晶度 80％，其熔点179摄氏度，玻璃化转变温度0～5摄氏度，密 度1.35g/cm3，热变形温度143摄氏度，上限工作湿度93摄 氏度。
塑料降解ppt课件
• 随机裂解型塑料受热时分子内化学键的断裂是随机的，产 生一定数目的碳原子和氢原子结合的的分子化合物，这类 塑料有聚乙烯、聚丙烯等。
• 大多数塑料的裂解两者兼而有之，属于中间型，但在合适 的温度、压力、催化剂条件下，能使其中某些特定数目链 长的产物大大增加，从而获得有一定经济价值的产物，如 汽油、柴油等。
19
• 汽车工业的快速发展，生活水平的提高加快了人 们对软质聚氨酯制品(床、沙发垫等)的快速淘汰 ，越来越多的废旧软泡给我国造成的环境压力也 越渐明显。当然硬质聚氨酯塑料的问题也很不乐 观。生物降解将对塑料降解是一个既经济又环保 的方法，因此研究塑料的生物降解对人类而言将 是里程碑式的进展。
20
塑料的生物降解
• 微生物产生的脂酶、蛋白酶、纤维素酶和木质素 酶降解活的生物或其死后的残体。现在普遍认为 光合作用是地球表面最重要的进化，它促使更多 的生物量产生，从而可以生物降解更多的分子。
5
生活中观察到的生物降解现象
6
• 一、定义
塑料
• 塑料为合成的高分子化合物，又可称为高分 子或巨分子(macromolecules)，也是一般所 俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自 由改变形体样式。是利用单体原料以合成或 缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填 料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加 剂组成的。
塑料的热解
• 废塑料热解是将已清楚杂质的塑料置于无氧或者低氧的密 封容器中加热，使其裂解为低分子化合物。
• 其基本原理是将塑料制品中的高聚物进行彻底的大分子裂 解，使其回到低分子量状态或单体态。按照大分子内键断 裂位置的不同，可将热解分为解聚反应型、随机裂解型和 中间型。
25
• 解聚反应型塑料受热裂解时聚合物发生解离，生成单体， 主要切断了单分子之间的化学键。这类塑料有α-甲基苯乙 烯、聚甲基丙烯酸甲酯等，它们几乎100％地裂解成单体 。
• 大多数塑料的裂解两者兼而有之，属于中间型，但在合适 的温度、压力、催化剂条件下，能使其中某些特定数目链 长的产物大大增加，从而获得有一定经济价值的产物，如 汽油、柴油等。
19
• 汽车工业的快速发展，生活水平的提高加快了人 们对软质聚氨酯制品(床、沙发垫等)的快速淘汰 ，越来越多的废旧软泡给我国造成的环境压力也 越渐明显。当然硬质聚氨酯塑料的问题也很不乐 观。生物降解将对塑料降解是一个既经济又环保 的方法，因此研究塑料的生物降解对人类而言将 是里程碑式的进展。
20
塑料的生物降解
• 微生物产生的脂酶、蛋白酶、纤维素酶和木质素 酶降解活的生物或其死后的残体。现在普遍认为 光合作用是地球表面最重要的进化，它促使更多 的生物量产生，从而可以生物降解更多的分子。
5
生活中观察到的生物降解现象
6
• 一、定义
塑料
• 塑料为合成的高分子化合物，又可称为高分 子或巨分子(macromolecules)，也是一般所 俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自 由改变形体样式。是利用单体原料以合成或 缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填 料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加 剂组成的。
塑料的热解
• 废塑料热解是将已清楚杂质的塑料置于无氧或者低氧的密 封容器中加热，使其裂解为低分子化合物。
• 其基本原理是将塑料制品中的高聚物进行彻底的大分子裂 解，使其回到低分子量状态或单体态。按照大分子内键断 裂位置的不同，可将热解分为解聚反应型、随机裂解型和 中间型。
25
• 解聚反应型塑料受热裂解时聚合物发生解离，生成单体， 主要切断了单分子之间的化学键。这类塑料有α-甲基苯乙 烯、聚甲基丙烯酸甲酯等，它们几乎100％地裂解成单体 。
塑料降解课件
酶促反应
利用专用的酶制剂，如脂肪酶、蛋白酶等，将塑料废弃物分解为小分子化合 物。
光降解
光氧化
在紫外光的作用下，塑料废弃物发生光氧化反应，生成低分子量的化合物，如羧 酸、酮等。
光分解
在可见光的作用下，塑料废弃物发生光分解反应，生成小分子化合物，如二氧化 碳、水等。
04
塑料降解的应用
工业应用
机械工业
、醇类和酮类等。
光分解
02
在紫外线的作用下，塑料会发生光分解，产生自由基和双键，
进而发生氧化反应。
电化学降解
03
在电解质溶液中，塑料表面会发生氧化还原反应，产生自由基
和离子，进而发生降解。
塑料降解的生物降解
微生物降解
微生物通过分泌酶将塑料分解为低分子化合物，如脂肪酸、醇和氨基酸等。
植物降解
植物通过根系吸收和分泌化学物质，促进微生物生长和活动，进而降解塑料 。
塑料降解的环境因素
温度
高温有利于塑料降解，而低温则减 缓了塑料降解。
紫外线
紫外线可以促进塑料的光分解。
湿度
湿度会影响塑料的机械性能和化学 稳定性，进而影响其降解。
微生物和植物
微生物和植物的存在可以促进塑料 的生物降解。
03
塑料降解的方法
物理回收
收集和分类
对各种塑料废弃物进行收集，并根据种类进行分类。
增加经济支出
需要投入更多的人力、物力和财力来处理塑料垃圾，增加了社 会经济支出。
损失生产资源
大量的塑料垃圾占用了宝贵的生产资源，导致资源浪费。
降低经济发展速度
由于需要应对塑料污染问题，经济发展速度受到一定程度的制 约。
对社会的影响
社会公共卫生问题
利用专用的酶制剂，如脂肪酶、蛋白酶等，将塑料废弃物分解为小分子化合 物。
光降解
光氧化
在紫外光的作用下，塑料废弃物发生光氧化反应，生成低分子量的化合物，如羧 酸、酮等。
光分解
在可见光的作用下，塑料废弃物发生光分解反应，生成小分子化合物，如二氧化 碳、水等。
04
塑料降解的应用
工业应用
机械工业
、醇类和酮类等。
光分解
02
在紫外线的作用下，塑料会发生光分解，产生自由基和双键，
进而发生氧化反应。
电化学降解
03
在电解质溶液中，塑料表面会发生氧化还原反应，产生自由基
和离子，进而发生降解。
塑料降解的生物降解
微生物降解
微生物通过分泌酶将塑料分解为低分子化合物，如脂肪酸、醇和氨基酸等。
植物降解
植物通过根系吸收和分泌化学物质，促进微生物生长和活动，进而降解塑料 。
塑料降解的环境因素
温度
高温有利于塑料降解，而低温则减 缓了塑料降解。
紫外线
紫外线可以促进塑料的光分解。
湿度
湿度会影响塑料的机械性能和化学 稳定性，进而影响其降解。
微生物和植物
微生物和植物的存在可以促进塑料 的生物降解。
03
塑料降解的方法
物理回收
收集和分类
对各种塑料废弃物进行收集，并根据种类进行分类。
增加经济支出
需要投入更多的人力、物力和财力来处理塑料垃圾，增加了社 会经济支出。
损失生产资源
大量的塑料垃圾占用了宝贵的生产资源，导致资源浪费。
降低经济发展速度
由于需要应对塑料污染问题，经济发展速度受到一定程度的制 约。
对社会的影响
社会公共卫生问题
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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13
聚氨酯塑料
• 聚氨酯（PU）全称为聚氨基甲酸酯 ,是主链上含有 重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是 由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基 化合物加聚而成。
聚氨基甲酸酯
14
聚氨基甲酸酯塑料鉴别指南
• 聚氨酯在热解时，在某种程度上会重新生成用来 合成它们的异氰酸酯。鉴定方法为在试管中加热 干燥试样，使产生的气体通过盖在试管口上的滤 纸，然后以1％的4-硝基苯并氟硼酸重氮盐润湿虑 纸。随着异氰酸酯类型的不同，滤纸会变为黄色 、淡红、棕色或紫色。
百折胶
• High Density Polyethylene
HDPE
高密度聚乙烯
硬性软胶
• Low Density Polyethylene
LDPE
低密度聚乙烯
• Linear Low Density Polyethylene
LLDPE
线性低密度聚乙烯
• Polyvinyl Chloride
PVC
聚氯乙烯
防弹胶
• Polyacetal
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
POM
聚甲醛树酯
赛钢、夺钢
• Polyphenyleneoxide
PPO
聚苯醚
Noryl
• Polyphenylenesulfide
PPS
聚亚苯基硫醚
聚苯硫醚
• Polyurethanes
PU
聚氨基甲酸乙酯
聚氨酯
8
二、优点
• 与其他材料相比，塑料有以下优点： • 〈1〉 耐化学侵蚀 • 〈2〉 具光泽，部份透明或半透明 • 〈3〉 大部分为良好绝缘体 • 〈4〉 质量轻且坚固 • 〈5〉 加工容易可大量生产，价格便宜 • 〈6〉 用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温
9
三、缺点
• 1.回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。
• 2.塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时 产生甲苯，这种物质少量会导致失明，吸入有呕吐等症状， PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体，除了燃烧，就是高温环 境，会导致塑料分解出有毒成分，例如苯等。
• 3.塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。
EVA
乙烯─醋酸乙烯之共聚合物
橡皮胶
• Polyethylene Terephthalate
PET
聚对苯二甲酸乙酯
聚酯
• Polybutylene Terephthalate
PBT
聚对苯二甲酸丁酯
• Polyamide(Nylon 6.66)
PA
聚酰胺
尼龙
• Polycarbonates
PC
聚碳酸树酯
• 生物催化：与生物转化相似，只是在代谢的基础 上又增加了制造有用化合物的含义。
3
• 生物降解和生物催化 是通过生物转化反应 和催化这些反应的酶 而紧密联系在一起的 。
4
三、地球上生物降解的开端
• 生物降解和生物催化与生命本身一样久远。
• 热力学上有利的化学反应使一个或多个分子转化 为热力学上更简单的分子。
• 微生物产生的脂酶、蛋白酶、纤维素酶和木质素 酶降解活的生物或其死后的残体。现在普遍认为 光合作用是地球表面最重要的进化，它促使更多 的生物量产生，从而可以生物降解更多的分子。
5
生活中观察到的生物降解现象
6
• 一、定义
塑料
• 塑料为合成的高分子化合物，又可称为高分 子或巨分子(macromolecules)，也是一般所 俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自 由改变形体样式。是利用单体原料以合成或 缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填 料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加 剂组成的。
• 4.塑料埋在地底下几百年、几千年甚至几万年也不会腐烂。
• 5.塑料的耐热性能等较差，易于老化。
10
11
四、常见塑料的简易鉴别法
• 外观鉴别 • 加热鉴别 • 溶剂处理鉴别 • 密度鉴别 • 热解试验鉴别 • 燃烧试验鉴别 • 显色反应鉴别 • 其他鉴别法
12
五、塑料的发展趋势
• 塑料的发展方向可概括为两方面。
AS，SAN
苯乙烯─丙烯腈共聚物
透明大力胶
• Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymers
ABS
丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物
超不碎胶
• Polymethyl Methacrylate
PMMA
聚甲基丙烯酸酯
亚克力有机玻璃
• Ethylene-Vinyl AcetateCopolymers
15
• 另外，Liebermann-Storch-Morawski反应也可鉴 别某些塑料。具体过程为：通过加入不同的指示 剂可鉴别某些塑料。在2ml热乙酸酐中溶解或悬浮 几mg试样，冷却后加入3滴50％的硫酸。立即观 察显色反应，在试样放置10min后再观察试样颜 色，再在水浴中将试样加热至100℃，观察试样 颜色。
• General Purpose Polystyrene
GPPS
通用聚苯乙烯
硬胶
• Expansible Polystyrene
EPS
发泡性聚苯乙烯
发泡胶
• High Impact Polystyrene
HIPS
耐冲击性聚苯乙烯
耐冲击硬胶
• Styrene-Acrylonitrile Copolymers
塑料的生物降解
1
• 一、定义
生物降解
• 生物降解:通常用于描述去除一种化合物，最为理想 的是将潜在的有毒物质转化为无毒物质的过程。
• 生物修复：近几年发展起来的术语，是指运用生物 降解反应实际清除一种或多种化合物。
2
二、区别定义
• 生物转化：从技术上来看同新陈代谢意思相同， 但是主要用于描述对外来化合物的生物转化。 eg：哺乳动物体内的药物或致癌物的转化以及原 核生物体内的环境污染物的转化。
• 一是提高性能，即以各种方法对现有品种进行改性，使其 综合性能得到提高；
• 二是发展功能，即发展具有光、电、磁等物理功能的高分 子材料，使塑料能够具有光电效应、热电效应、压电效应 等。
• 从当前世界塑料业发展速度来看，德国和瑞典居首位，日 本和欧洲一些国家次之，美国较慢。目前，国外塑料包装 呈现的发展趋势为 共聚复合包装膜和多功能性复合薄膜
• 根据美国材料试验协会所下的定义，塑料乃 是一种以高分子量有机物质为主要成分的材 料，它在加工完成时呈现固态形状，在制造 以及加工过程中，可以借流动(flow)来造型。
7
• 常用塑料原料对照表
•
• 学名
英文简称
中文学名
俗称
• Polyethylene
PE
聚乙烯
• Polypropylene
PP
聚丙烯
聚氨酯塑料
• 聚氨酯（PU）全称为聚氨基甲酸酯 ,是主链上含有 重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是 由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基 化合物加聚而成。
聚氨基甲酸酯
14
聚氨基甲酸酯塑料鉴别指南
• 聚氨酯在热解时，在某种程度上会重新生成用来 合成它们的异氰酸酯。鉴定方法为在试管中加热 干燥试样，使产生的气体通过盖在试管口上的滤 纸，然后以1％的4-硝基苯并氟硼酸重氮盐润湿虑 纸。随着异氰酸酯类型的不同，滤纸会变为黄色 、淡红、棕色或紫色。
百折胶
• High Density Polyethylene
HDPE
高密度聚乙烯
硬性软胶
• Low Density Polyethylene
LDPE
低密度聚乙烯
• Linear Low Density Polyethylene
LLDPE
线性低密度聚乙烯
• Polyvinyl Chloride
PVC
聚氯乙烯
防弹胶
• Polyacetal
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
POM
聚甲醛树酯
赛钢、夺钢
• Polyphenyleneoxide
PPO
聚苯醚
Noryl
• Polyphenylenesulfide
PPS
聚亚苯基硫醚
聚苯硫醚
• Polyurethanes
PU
聚氨基甲酸乙酯
聚氨酯
8
二、优点
• 与其他材料相比，塑料有以下优点： • 〈1〉 耐化学侵蚀 • 〈2〉 具光泽，部份透明或半透明 • 〈3〉 大部分为良好绝缘体 • 〈4〉 质量轻且坚固 • 〈5〉 加工容易可大量生产，价格便宜 • 〈6〉 用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温
9
三、缺点
• 1.回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。
• 2.塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时 产生甲苯，这种物质少量会导致失明，吸入有呕吐等症状， PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体，除了燃烧，就是高温环 境，会导致塑料分解出有毒成分，例如苯等。
• 3.塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。
EVA
乙烯─醋酸乙烯之共聚合物
橡皮胶
• Polyethylene Terephthalate
PET
聚对苯二甲酸乙酯
聚酯
• Polybutylene Terephthalate
PBT
聚对苯二甲酸丁酯
• Polyamide(Nylon 6.66)
PA
聚酰胺
尼龙
• Polycarbonates
PC
聚碳酸树酯
• 生物催化：与生物转化相似，只是在代谢的基础 上又增加了制造有用化合物的含义。
3
• 生物降解和生物催化 是通过生物转化反应 和催化这些反应的酶 而紧密联系在一起的 。
4
三、地球上生物降解的开端
• 生物降解和生物催化与生命本身一样久远。
• 热力学上有利的化学反应使一个或多个分子转化 为热力学上更简单的分子。
• 微生物产生的脂酶、蛋白酶、纤维素酶和木质素 酶降解活的生物或其死后的残体。现在普遍认为 光合作用是地球表面最重要的进化，它促使更多 的生物量产生，从而可以生物降解更多的分子。
5
生活中观察到的生物降解现象
6
• 一、定义
塑料
• 塑料为合成的高分子化合物，又可称为高分 子或巨分子(macromolecules)，也是一般所 俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自 由改变形体样式。是利用单体原料以合成或 缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填 料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加 剂组成的。
• 4.塑料埋在地底下几百年、几千年甚至几万年也不会腐烂。
• 5.塑料的耐热性能等较差，易于老化。
10
11
四、常见塑料的简易鉴别法
• 外观鉴别 • 加热鉴别 • 溶剂处理鉴别 • 密度鉴别 • 热解试验鉴别 • 燃烧试验鉴别 • 显色反应鉴别 • 其他鉴别法
12
五、塑料的发展趋势
• 塑料的发展方向可概括为两方面。
AS，SAN
苯乙烯─丙烯腈共聚物
透明大力胶
• Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymers
ABS
丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物
超不碎胶
• Polymethyl Methacrylate
PMMA
聚甲基丙烯酸酯
亚克力有机玻璃
• Ethylene-Vinyl AcetateCopolymers
15
• 另外，Liebermann-Storch-Morawski反应也可鉴 别某些塑料。具体过程为：通过加入不同的指示 剂可鉴别某些塑料。在2ml热乙酸酐中溶解或悬浮 几mg试样，冷却后加入3滴50％的硫酸。立即观 察显色反应，在试样放置10min后再观察试样颜 色，再在水浴中将试样加热至100℃，观察试样 颜色。
• General Purpose Polystyrene
GPPS
通用聚苯乙烯
硬胶
• Expansible Polystyrene
EPS
发泡性聚苯乙烯
发泡胶
• High Impact Polystyrene
HIPS
耐冲击性聚苯乙烯
耐冲击硬胶
• Styrene-Acrylonitrile Copolymers
塑料的生物降解
1
• 一、定义
生物降解
• 生物降解:通常用于描述去除一种化合物，最为理想 的是将潜在的有毒物质转化为无毒物质的过程。
• 生物修复：近几年发展起来的术语，是指运用生物 降解反应实际清除一种或多种化合物。
2
二、区别定义
• 生物转化：从技术上来看同新陈代谢意思相同， 但是主要用于描述对外来化合物的生物转化。 eg：哺乳动物体内的药物或致癌物的转化以及原 核生物体内的环境污染物的转化。
• 一是提高性能，即以各种方法对现有品种进行改性，使其 综合性能得到提高；
• 二是发展功能，即发展具有光、电、磁等物理功能的高分 子材料，使塑料能够具有光电效应、热电效应、压电效应 等。
• 从当前世界塑料业发展速度来看，德国和瑞典居首位，日 本和欧洲一些国家次之，美国较慢。目前，国外塑料包装 呈现的发展趋势为 共聚复合包装膜和多功能性复合薄膜
• 根据美国材料试验协会所下的定义，塑料乃 是一种以高分子量有机物质为主要成分的材 料，它在加工完成时呈现固态形状，在制造 以及加工过程中，可以借流动(flow)来造型。
7
• 常用塑料原料对照表
•
• 学名
英文简称
中文学名
俗称
• Polyethylene
PE
聚乙烯
• Polypropylene
PP
聚丙烯