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在生物降解材料
中的应用

生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。“纸”是一种典型的生物降解材料,而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此,生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。


物降解塑料又可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种。破坏性生物降解塑料当前主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。
完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纤维素、甲壳质)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,如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料。

以淀粉等天然物质为基础的生物降解塑料目前主要包括以下几种产品:聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烃和聚氯乙烯)。


生物降解塑料由于具有良好的降解性,主要用作食物软硬包装材料,这也是现阶段其较大的应用领域。
生物降解塑料主要的目标市场是塑料包装薄膜、农用薄膜、一次性塑料袋和一次性塑料餐具。相比传统塑料包装材料,新型降解材料成本稍高。但是随着环保意识的增强,人们愿意为保护环境而使用价格稍高的新型降解材料,环保意识的增强给生物降解新材料行业带来了巨大的发展机遇。随着中国经济的发展,成功举办奥运会、世博会等多项震惊世界的大型活动,各世界文化遗产及国家级风景名胜所在地保护的需要,塑料造成的环境污染问题愈发被重视,各级政府已将治理白色污染列为重点工作之一。


从原材料上分类,生物降解塑料至少有以下几种:
聚己内酯(PCL)这种塑料具有良好的生物降解性,熔点是62℃。分解它的微生物广泛地分布在喜气或厌气条件下。作为可生物降解材料可把它与淀粉、纤维素类的材料混合在一起,或与乳酸聚合使用。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物以PBS(熔点为114℃)为基础材料制造各种高分子量聚酯的技术已经达到工业化生产水平。

其它如甲壳素、聚酰胺、聚天冬酸、聚糖、纤维素等均在研发之中。
聚-β-羟基丁酸酯(PHB),从世界范围看,PHB及PHBV是公认的较有希望的生物降解塑料之一,也是正在开发的新产品。技术方的中试生产成本约40元人民币/公斤,工业化投产后产品的成本将会进一步降低,价格优势明显,尤其是技术方的生产工艺简单和设备简易,便 于推广并进行大规模生产。


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