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可降解材料及造粒機(jī)
發(fā)布時(shí)間:2015-05-01    文章來源:    瀏覽次數(shù):7078

可降解制品及分類

一、注塑類

1、用途:一次性使用的餐具和其它生活用品,例如:刀、叉、勺、碟、碗、筷子、花盆等。

2、制品加工方法:同普通注塑制品方法一樣。

3、降解性能:通過ISO14851檢測(cè),在自然環(huán)境中,約10天后開始降解,90天后降解≥70%。

二、吸塑類

1、用途:主要為熱成型的制品,如:一次性飲料杯、冷飲盒、方便食品器皿,各種片、丸、粒、藥品的罩式包裝。

2、制品加工方法:先以粒料為原料,用通用擠出機(jī)加工成片材,片材按照膜具形狀經(jīng)過熱成型生產(chǎn)出各種制品。

3、降解性能:通過ISO14851檢測(cè),在自然環(huán)境中,約10天后開始降解,90天后降解≥70%。

三、薄膜類

1、用途:農(nóng)用地膜、各種包裝用薄膜、各種包裝袋。

2、制品加工方法:采用通用吹膜機(jī)吹塑成型,制成各種產(chǎn)品。

3、降解性能:通過ISO14851檢測(cè),在自然環(huán)境中,約10天后開始降解,90天后降解≥70%。

四、發(fā)泡類

1、用途:防震材料。

2、降解性能:通過ISO14851檢測(cè),在自然環(huán)境中,約10天后開始降解,90天后降解≥70%。

可降解材料

生物降解塑料

由微生物合成的生物降解塑料,簡(jiǎn)稱生物塑料,包括生物聚酯、生物纖維素、多糖類和聚氨基酸等,是一類能完全被自然界中的微生物降解的塑料。

微生物體內(nèi)貯存的動(dòng)植物脂肪或糖原,是一類脂肪族聚酯,稱為生物聚酯,是微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。當(dāng)無碳源存在時(shí),這些聚酯可分解為乙酰輔酶作為生命活動(dòng)的能源。

聚乳酸(PLA)又稱聚內(nèi)交酯,是以微生物發(fā)酵產(chǎn)物乳酸為單體化學(xué)合成的。使用后可自動(dòng)降解,不會(huì)污染環(huán)境。

聚乳酸可以被加工成力學(xué)性能優(yōu)異的纖維和薄膜,其強(qiáng)度大體與尼龍纖維和聚酯纖維相當(dāng)。聚乳酸在生物體內(nèi)可被水解成乳酸和乙酸,并經(jīng)酶代謝為CO2和H2O,故可作為醫(yī)用材料。日本、美國(guó)已經(jīng)利用聚乳酸塑料加工成手術(shù)縫合線、人造骨、人造皮膚。聚乳酸還被用于生產(chǎn)包裝容器、農(nóng)用地膜、纖維用運(yùn)動(dòng)服和被褥等。

淀粉塑料含淀粉在90%以上,添加的其他組份也是能完全降解的,目前已有日本住友商事公司、美國(guó)Wamer-Lamber公司、意大利Ferrizz公司等宣稱研究成功含淀粉量在90%~100%的全淀粉塑料,在(1月~1年)完全生物降解而不留任何痕跡,無污染,可用于制造各種容器、瓶罐、薄膜和垃圾袋等。

全淀粉塑料的生產(chǎn)原理是使淀粉分子變構(gòu)而無序化,形成了具有熱塑性能的淀粉樹脂,因此又稱為熱塑性淀粉塑料。其成型加工可沿用傳統(tǒng)的塑料加工設(shè)備。

以淀粉為原料開發(fā)生物降解塑料的潛在優(yōu)勢(shì)在于:淀粉在各種環(huán)境中都具備完全的生物降解能力;塑料中的淀粉分子降解或灰化后,形成二氧化碳?xì)怏w,不對(duì)土壤或空氣產(chǎn)生毒害;采取適當(dāng)?shù)墓に囀沟矸蹮崴苄曰罂蛇_(dá)到用于制造塑料材料的機(jī)械性能;淀粉是可再生資源,取之不絕,開拓淀粉的利用有利于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

需要說明的是,我國(guó)目前生產(chǎn)的淀粉塑料絕大多數(shù)為填充型淀粉塑料,即在非生物降解的高分子材料中添加一定比例的淀粉,通過淀粉的生物降解而致使整個(gè)材料物理性能崩潰,促使大量端基暴露以致氧化降解,但這種“崩潰”后的剩余部分中的PE、PVC等均不可能降解而一直殘留于土壤中,日積月累當(dāng)然會(huì)造成污染,因此國(guó)外將此類產(chǎn)品歸屬為淘汰型。

光降解塑料

光降解塑料是指在光的作用下能發(fā)生降解的塑料。

光降解塑料舉例

按制造方法可將光降解塑料分成合成型降解塑料和添加型降解塑料。

a、乙烯/一氧化碳共聚物(E/CO)

光降解以主鏈斷裂為特征。E/CO的光降解速度和程度與鏈所含的酮基的量有關(guān),含量越高,降解速度越快,程度也越大。美國(guó)德克薩斯州的科學(xué)家曾對(duì)E/CO進(jìn)行過戶外曝曬實(shí)驗(yàn),在陽光充足的六月,E/CO最快只需幾天便可降解。

b、乙烯基類/乙烯基酮類共聚物(Ecolyte)

Ecolyte分子側(cè)鏈上的酮基在自然光的作用下可發(fā)生分解。Ecolyte的光降解性能優(yōu)于E/CO,但成本也較高。

這類聚合物的缺點(diǎn)是一旦見光就開始發(fā)生降解,幾乎沒有誘導(dǎo)期,需要加入抗氧劑以達(dá)到調(diào)節(jié)誘導(dǎo)期的目的。

添加型光降解塑料

添加型光降解塑料是在聚合物中添加少量光敏劑,在低濃度時(shí)是光氧化降解催化劑,經(jīng)日光(紫外光)輻照而發(fā)生反應(yīng),使聚烯烴高分子斷裂。

在PE、PP等聚合物中添加酮類、胺類等光敏劑都可取得較好的光降解性。

添加型光降解塑料成本低,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,做覆蓋地膜使用效果較好。但其降解特性是曝光面降解比較徹底,埋在土壤里的部分則降解較差。這類光降解塑料的降解誘導(dǎo)期可控制在二個(gè)月以上。但降解時(shí)間可控性較差。

降解塑料的開發(fā)趨向

在美國(guó)和日本市場(chǎng)存在的可降解塑料包括生物降解聚酯,如聚乳酸、生物降解PET、聚丁烯琥珀酸酯/已酸酯、聚羥基丁酸酯/戊酸酯、聚乙烯琥珀酸酯、聚酯酸胺和聚已內(nèi)酯/混合物;淀粉和其混合物;以及加入增強(qiáng)降解能力添加劑的其它塑料。增長(zhǎng)的原因是環(huán)保塑料用量的增加,另一原因是降低生產(chǎn)成本。通過擴(kuò)大產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)規(guī)模,生產(chǎn)廠家降低了它們的價(jià)格。但是,由于可降解樹脂成本高和已有的各種塑料牢牢占領(lǐng)它們的市場(chǎng)是生物降解塑料進(jìn)入市場(chǎng)的障礙。

環(huán)境降解塑料是一類新型的塑料品種,國(guó)外開發(fā)可環(huán)境降解的塑料始于70年代,當(dāng)時(shí)主要開發(fā)光降解塑料,目的在于解決塑料廢棄物,尤其是一次性塑料包裝制品帶來的環(huán)境污染問題,至80年代時(shí),開發(fā)研究轉(zhuǎn)向以生物降解塑料為主,而且,也出現(xiàn)了不用石油而用可再生資源,如植樹物淀粉和纖維素,動(dòng)物甲殼質(zhì)等為原料生產(chǎn)的生物降解塑料。另外,也開發(fā)了用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的生物降解塑料,一類早已臨床應(yīng)用的能為生體降解的醫(yī)用塑料,如聚乳酸也引起了人們的注意,希望能用它來解決塑料的環(huán)境污染問題,但是,對(duì)于這類塑料是否歸類為環(huán)境降解塑料尚有不同見解,日本降解塑料研究會(huì)的意見認(rèn)為不能歸入環(huán)境降解塑料

但從降解塑料是一類新型塑料的解角度考慮,應(yīng)也可包括生體降解塑料,并不妨將降解塑料從用途分類,分為環(huán)境(自然)降解塑料和生體(環(huán)境)降解塑料。后者已在醫(yī)學(xué)上用于手術(shù)縫合線,人造骨骼等。中國(guó)降解塑料的開發(fā)研究基本與世界同步。但是中國(guó)降解塑料的研究開發(fā)始于農(nóng)用地膜。中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)。地膜的消費(fèi)量占世界第一位,為解決累積在農(nóng)田的殘留地膜對(duì)植物根系發(fā)育造成的危害而影響作物產(chǎn)量,以及殘膜對(duì)農(nóng)機(jī)機(jī)耕操作的防礙問題。70年代即開始了光降解塑料地膜的研制,1990年前后,出現(xiàn)了淀粉填充于通用塑料的生物降解塑料,同時(shí),在光降解塑料的基礎(chǔ)上,開發(fā)同時(shí)填充淀粉的兼具光降解和生物降解功能的地膜。

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