生物降解(jiě)材料是一種環保材料,可被微生物分解為(wéi)無害物質,有助於減少對(duì)環境的汙染。
生物降解材料憑借其優良的(de)物理(lǐ)性能,代替普通(tōng) PE塑(sù)料袋的趨勢已越發明顯,目前在服裝包裝、百貨商超、電子電(diàn)器、日用(yòng)品、酒店等都有廣泛的使用。
今(jīn)天小編(biān)就生(shēng)物降解(jiě)材料的來源做(zuò)一些簡單說明,目前生物降解材料(liào)主要包括以下幾種:
1. 聚乳酸(PLA )
:原料主要是玉(yù)米澱粉,經過發酵(jiào)聚合(hé)得(dé)到。
是一種(zhǒng)新型的生物基及(jí)可再生生物(wù)降解(jiě)材料(liào),具有完全(quán)生物降解性,可(kě)熱塑加工。由(yóu)聚乳(rǔ)酸製成的產(chǎn)品除能生物降解外,還具有高(gāo)強度,高透明性,耐熱性好,可塑性強。含聚乳酸成分越(yuè)多,產品表麵珠光色更強,手感更爽滑。聚乳酸具有抑菌抗黴作用,對食品有保鮮功能。
2.聚3-羥(qiǎng)基烷酸酯(PHA):
是由微生物通(tōng)過各種碳源發酵而合成的不同結構的(de)脂肪族共聚(jù)聚酯,可被微生物完全分解為無害物質,有(yǒu)助於減(jiǎn)少對環境的汙染。 PHA根據碳源的不同可分為(wéi)可降解塑料聚 3- 羥基烷酸酯(PHA) 、聚 3-羥基丁酸(suān)酯 (PHB) 、聚3- 羥基己(jǐ)酸酯 (PHH)
以(yǐ)及它們的共聚物等。
PHA 具有優(yōu)良的生物降解(jiě)性、生物相容性、安全性、成膜性和成纖維性等性能,可用於製造生物降解塑料(liào)、纖維、農用薄膜、生物醫用材料等。
3.聚ε-己內酯PCL
是一種由ε - 己內酯經開環(huán)聚合得到的低熔(róng)點聚合物(wù),熔點僅62 ℃。 PCL的降解性研究從 1976 年就已開始,可在厭氧和需氧的環境中被微生物(wù)完全分解(jiě)。
PCL 的加工性能優良,可用普通的塑料加工設備製成薄膜及其他製品。PCL 與其他聚合物的共混物也具有生物降(jiàng)解性,例如 PCL 與聚ε - 己內酯琥(hǔ)珀酸 (PCL-g-PEC) 共混物,其生物降解性(xìng)進一步提高。
PCL 的降解產物為ε-己內酯和二氧化碳,對人體無害。
PCL 主要用於醫用高分子材料、藥物(wù)緩釋基材、手術縫(féng)合(hé)線、生物組織工程支架材料、熱收縮材料、可降解塑(sù)料膜、農用地膜、纖維型運動服和被褥等。
4.聚酯類(lèi)--PBS/PBSA
PBS 和PBSA都是聚酯類生物降解(jiě)材料(liào),它們的原料主要是脂肪(fáng)族或芳香族化合物。其中, PBS是脂肪族聚酯,而(ér)
PBSA 是芳香族聚酯。這(zhè)些材料可以在堆肥、填埋等環境中完全(quán)分解為水和二氧化碳。
PBS 和PBSA具有優(yōu)良的物理性能和加工性能,可以製成薄膜、包裝材料、餐具、無紡布(bù)等可降解產品。它們(men)的生物降解性取決於微生物的種類和作用條件,包括水分、溫度、濕度、氧氣等。
與聚乳酸相比(bǐ), PBS 和PBSA 的韌性更好,不易脆斷,因此在薄膜領域的應用更有優勢(shì)。同(tóng)時, PBS 和PBSA 的價格相對較低(dī),可以降低生產(chǎn)成本。
5.脂肪族芳香(xiāng)族共聚酯
脂(zhī)肪族芳香(xiāng)族共聚酯是一種具有(yǒu)優良物(wù)理性能和加工(gōng)性能的生(shēng)物降解材料。它的原料包括脂肪(fáng)族和芳香族化合物,可以(yǐ)製成薄膜、包裝材料、餐(cān)具、無紡布等可降解產品。
這種材(cái)料的生(shēng)物降解性取決於微生物的種類和作用條件,包(bāo)括水分(fèn)、溫度、濕度、氧氣等。
與聚乳酸相比,脂肪族芳香族共聚酯的(de)韌性更好(hǎo),不易脆斷,因此在薄膜領域的應用更有優勢。同時,這種材料的價格相對較低,可(kě)以降低生產(chǎn)成本。
6.聚(jù)乙烯醇(PVA)
聚乙烯醇( PVA )是一種具有廣泛應用的生物降解材料,尤其(qí)在水溶性薄膜領域中有著廣泛的(de)應(yīng)用。 PVA 薄膜具有良好的透明性、柔韌性和加工性能,可廣泛應用於包(bāo)裝、農業、醫療等領域。
PVA 還具有較好的水溶性,可直接溶解於水(shuǐ)中,方便使用和回收。
此外, PVA 還可與其他生物降解材料共混製備(bèi)複合材料,以改善其性能。例如, PVA 與聚乳酸( PLA )共混後可製(zhì)備出具有良好韌性(xìng)和加工性能的複合材料,這種複合材料既具有 PLA 的生物降解性,又具(jù)有
PVA 的良好(hǎo)加工性能和柔韌性。
總之,聚乙烯醇( PVA )作為一種生物降解材料,具有廣泛的應用前景,尤其在(zài)水溶(róng)性薄膜領域中具有很好的應用價值。隨(suí)著環保意識的不斷(duàn)提高,相(xiàng)信 PVA 將會在更多的領域得到應用和推廣。
7.二氧化碳共聚物
(一(yī)種研究中的新型材料(liào))
以二氧化碳為單體(tǐ)原料在雙金屬配位
PBM型催化劑作(zuò)用下,被活化到較高的程度時,與環氧化物(wù)發生(shēng)共聚反應,生成脂肪(fáng)族聚碳酸(suān)酯( PPC ),經過後(hòu)處理,就得到(dào)二氧化碳樹脂材料。
二氧化(huà)碳共聚物的生產過程中,使用二氧(yǎng)化碳作(zuò)為原料,減少了溫室(shì)氣體的排放,同時通過共聚反應將二氧化碳轉(zhuǎn)化(huà)為高分子材(cái)料。這種材料具有可降解性,可以在堆肥或填埋等環境中(zhōng)完(wán)全分解為水和(hé)二(èr)氧化碳。
這些生物降解材料(liào)的出現為減少塑料垃圾和保(bǎo)護環境提供了新的解決方案。然而,盡(jìn)管這些材料(liào)具有優良的生物降解(jiě)性能,但它(tā)們的生產成本較高,仍需進一步研發以降低生產成本,並提高生產效率,以(yǐ)便更廣泛地(dì)應用於日常生活中。
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通過技術(shù)研發,在以聚乳酸(PLA)為基礎上,結合PBAT(己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇(chún)酯的(de)共聚物)材料共混,提高了PLA的韌性,展現了兩者的互補性,通過吹膜等一係列的工藝流程,製作的產品比較穩定(dìng),性能優良、成本(běn)適中,生產(chǎn)技術較成熟、產業化程度較高,是未來行業發展主流,適合各個行業(yè)的包裝使用,發展前景巨大!