可降解生物材料多种性能,使产品能够满足使用要求!

2021-07-20 11:48

可降解生物材料是一类具有多种性能,使产品能够满足使用要求,在储存过程中保持不变,使用后在自然环境条件下分解成环保物质的塑料。通过优化生产材料的选择和制造工艺,可降解塑料在阳光、雨水和微生物的共同作用下,经过数天或数月的共同作用,逐渐分解成碎片,最终全部分解。可降解生物材料一般可分为四类:光降解塑料、生物降解塑料、光生物降解塑料和水降解塑料。由于全球“禁塑令”和日益增长的环保意识,它被认为是传统一次性塑料的替代品。由于可生物降解塑料的性质,其下游应用包括农业、林业、渔业、包装、体育用品、卫生用品等领域。

可降解生物材料

可生物降解塑料在农业、林业和渔业中的应用包括覆盖物、保水材料、育苗盆、种床、绳网、杀虫剂和肥料缓释材料。可生物降解塑料在包装行业的应用包括购物袋。垃圾袋、堆肥袋、一次性餐盒、方便面碗、缓冲包装等。可生物降解塑料在体育用品中的应用包括高尔夫球鞋钉和发球台。可生物降解塑料在卫生产品中的应用包括女性卫生产品和婴儿纸尿裤。医用床垫等性剃须刀等可降解塑料比传统的高分子塑料更容易被自然环境分解,实用、可降解、安全。如果可生物降解塑料不慎侵入自然环境,不会造成太大危害,会间接帮助收集有机垃圾,同时减少有机垃圾对塑料垃圾机械回收的影响。根据分解方法的分类,可降解生物材料一般可分为光降解塑料、生物降解塑料、光生物降解塑料和水降解塑料四大类。

这些可降解生物材料的定义如下:

(1)光降解塑料是指受光照射后可能分解的塑料。当产品被埋在土壤中并失去光时,分解过程停止。

(2)生物降解塑料是在细菌、霉菌(真菌)、藻类等天然微生物的作用下分解的塑料。

(3)水降解塑料中加入吸水物质,使用后可溶于水。

(4)光生物降解塑料是一种理想的降解塑料,是光降解塑料的光降解机理和生物降解塑料的生物降解机理的结合。与生物降解塑料相比,其他三种生物降解材料还不是主流产品。光降解塑料属于早期降解材料,是与塑料混合的光敏剂,在阳光的作用下使塑料逐渐分解。但其缺点是受阳光和气候环境的影响,劣化时间无法控制。大多数生物降解塑料适用于水处理的可降解材料很少,在水中的耐水性和强度较低,不适合日常使用。在水降解材料普及之前还有很多问题需要解决,水降解塑料材料成本过高,导致产品价格高,阻碍了其使用和推广。光生物降解塑料是一种将光降解性和微生物相结合的塑料,克服了光降解塑料对光的要求,但相应的产品制备相对困难,在我国仍是研究的难点之一。

可降解材料:PLA、PBAT。传统的PLA塑料存在质地太硬、不灵活的缺点,一定程度上限制了PLA的适用范围。 PBAT 恰好具有优异的加工和成膜性能,用 PBAT 和 PLA 的混合物进行强化是一种有效的方法。 PLA产业链。

1)上游:原料主要是玉米等带壳作物,从中提取淀粉制成未精制葡萄糖。

2)制造包括发酵-预聚合-聚合三个步骤。**步是以类似于生产啤酒或酒精的方式发酵葡萄糖,以获得高光学纯度的乳酸。第二步,通过特殊的浓缩工艺将乳酸单体转化为中间产物,即减水乳酸或丙交酯。

3)是真空提纯丙交酯单体,然后采用无溶剂溶解工艺完成开环作用,使单体聚合。 PBAT可由己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)和1,4-丁二醇(BDO)在催化剂作用下直接酯化,然后熔融缩聚而成。直接酯化法工艺合理,流程短,生产效率高,投资少,产品质量稳定。它消耗更少的原材料和能源,BDO可以直接在制造过程中重复使用,减少环境污染。PLA等生物降解塑料主要来源于食品和微生物,具有可再生资源,使用后不污染环境,符合国家可持续发展战略,目前原材料成本、技术、设备成本较高,但随着技术水平和生产规模的进一步发展,成本将相应降低,发展前景广阔。