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关于降解塑料:
降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不变,而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。因此,也被称为可环境降解塑料。
现在有多种新型塑料:光降解型塑料、生物降解型塑料、光、氧化\生物全面降解性塑料、二氧化碳基生物降解塑料、热塑性淀粉树脂降解塑料。
概念聚合物的降解是指因化学和物理因素引起的聚合的大分子链断裂的过程。聚合物曝露于氧、水、射线、化学品、污染物质、机械力、昆虫等动物以及微生物等环境条件下的大分子链断裂的降解过程被称为环境降解。降解使聚合物分子量下降,聚合物材料物性降低,直到聚合物材料丧失可使用性,这种现象也被称为聚合物材料的老化降解。
聚合物的老化降解和聚合物的稳定性有直接关系。聚合物的老化降解缩短塑料的使用寿命。为此,自塑料问世以来,科学家就致力于对这类材料的防老化,即稳定化的研究,以制得高稳定性的聚合物材料,而各国的科学家也正利用聚合物的老化降解行为竞相开发环境降解塑料。
降解塑料的主要应用领域有:农用地膜、各类塑料包装袋、垃圾袋、商场购物袋以及一次性餐饮具等。
降解原理环境降解塑料的降解过程主要涉及生物降解,光降解和化学降解,这三种主要降解过程相互间具有增效、协同和连贯作用。例如,光降解与氧化物降解常同时进行并互相促进;生物降解更易发生在光降解过程之后。
开发趋向年世界可降解塑料市场预测约为万磅,销售额为万美元;预计到年将增长35%。在美国和日本市场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、聚羟基丁酸酯/戊酸酯、聚乙烯琥珀酸酯、聚酯酸胺和聚已内酯/混合物;淀粉和其混合物;以及加入增强降解能力添加剂的其它塑料。增长的原因是环保塑料用量的增加,另一原因是降低生产成本。通过扩大产量和经济规模,生产厂家降低了它们的价格。但是,由于可降解树脂成本高和已有的各种塑料牢牢占领它们的市场是生物降解塑料进入市场的障碍。其发展趋势如下:
1、根据不同用途及环境条件,进一步深化研究,并通过分子设计研究,改进配方,开发准时可控性环境降解塑料,已成为许多国家的重点攻关课题。
2、积极研究开发高效价廉光敏剂、氧化剂、生物诱发剂、降解促进剂、稳定剂等,进一步提高准时可控性、用后快速降解性和完全降解性。
3、加速研制生物降解塑料或普通塑料与淀粉、纤维素或无机材料填充共混或合金化技术,以及完全生物降解塑料与天然材料涂覆层合技术为热点中的热点。
4、水解性塑料和可食性塑料,由于具有特殊的功能和用途而受到世界瞩目,从而成为环境适性材料的又一热点。
5、为加速降解塑料的发展,各国正致力于加速研究和建立统一的降解塑料的定义、降解机理、评价方法和标准。
6、探索及培育能降解普通塑料的菌株,使广泛使用的普通塑料用后具有易降解性,以适应环保要求。同时十分重视培育可生产聚酯的生物性植物等,以降低生物降解塑料的成本,有利于推广应用。降解
主要用途降解塑料的用途主要有两个领域:一是原来使用普通塑料的领域。在这些领域,使用或消费后的塑料制品难于收集会对环境造成危害,如农用地膜和一次性塑料包装,二是以塑料代替其他材料的领域。在这些领域使用降解塑料可带来方便,如高尔夫球场用球钉,热带雨林造林用苗木固定材料。具体应用在:
1、农林渔业,地膜,保水材料,育苗钵,苗床,绳网,农药和农肥缓释材料。
2、包装业,购物袋,垃圾袋,堆肥袋,一次性餐盒,方便面碗,缓冲包装材料.
3、体育用品,高尔夫球场球钉和球座
4、卫生用品,妇女卫生用品,婴儿尿布,医用褥垫,一次性胡刀。
5、医药用材,绷带,夹子,棉签用小棒,手套,药物缓释材料,以及手术缝合线和骨折固定材料.
研究现状应用广泛合成高分子材料已在各个领域中得到广泛应用。但是,使用后的塑料废弃物已成为了环境和社会的公害,一些发达国家先后制定了限制或禁止某些场合使用非降解塑料,要求使用可降解塑料的规定。为此各国政府及塑料工业界在着手制定处理和回收废弃塑料的有力措施的同时,十分重视研究开发可降解塑料,在政府的协调和支持下,是可降解塑料成为国际塑料工业界的一个研究热点。
环保卫生可降解塑料一般认为是一种通过太阳光辐射或土壤中微生物使其能分解成为低分子物的塑料,它除具有可降解性外,还应有易于加工及满足使用要求的性能。太阳光对聚合物材料的危害作用是紫外光和氧的综合效应,因此称光氧化降解。以聚烯烃为例,光氧化经常引起聚合物的断链或交联,并伴随形成一些含氧的官能团,如酮、羧酸、过氧化物和醇。其降解主要来自于聚合物中催化剂残留物,以及加工过程中引入的过氧化物和羰基的引发作用。
生化反应微光聚合物的裂化作用主要来自于生物物理、生物化学及霉的作用,它对聚合物敏感性取决于聚合物本身的结构,以及周围的环境如水、温度、PH值及氧气。按照降解的机理,可降解塑料可分为光降解塑料、生物降解塑料以及光/生物双降解塑料。
非降解塑料危害塑料因其质量轻、强度高、化学性能稳定及廉价等优点而在许多领域广泛发展。塑料工业发展很快,而用过的塑料尚没有妥善的处理方法,塑料就垃圾就对自然环境带来严重的污染。非降解塑料大多是由低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)其次是高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC)研制生成的。而这些塑料一般都最终作为固体废料处理掉,致使在空气中形成酸雨等污染物,对我们的生活造成危害。
从而研究可降解塑料势在必然!塑料等固体垃圾的丢弃会污染环境,深埋会侵占土地,烧毁则会污染空气,这些都不解决问题的根本方法。解决问题的根本方法就是研制可降解塑料,以此来代替非降解塑料。
可降解塑料发展可降解塑料是光降解塑料和生物降解塑料的统称。发达国家在70年代开始就进行光降解塑料的研究,其理念比较成熟。而生物可降解始于80年代中期,发展很快,且已经有其工业产品。
我国从80年代开始了光降解塑料的研究,近几年才开始生物降解型塑料的研究,我国从事该项目的单位已有几十家,但是应用不大,推广应是刚刚起步。我国可降解塑料主要集中在淀粉填充型其产品已达到国外产品的同类水平,但离工业化生产还有一段距离。
可降解塑料前景首先可降解塑料是为了保护环境而开发的。具有很大的意义。可降解塑料的优良性能显而易见,有广阔的发展前景。可降解塑料母料的研究、开发和生产对发展、推广可降解塑料有很大的促进作用。因为可降解塑料母料与相应的聚合物共混生产可降解塑料无须改变原塑料成型加工过程。具有广泛的实用性。
可持续发展可降解塑料的研究恰到好处的适应了我国的可持续发展战略,能够适应社会的发展,利用高分子材料进行化学、生物的方法合成出光/生物可降解塑料是我们的研究开发的主要方向。我们能够利用这些高分子合成方法合成出我们所需要的材料——可降解塑料。
优点分析实用性:具有与同类普通塑料相当或相近的应用性能和卫生性能。
降解性:在完成使用功能后,能在自然环境条件下较快降解,成为易被环境利用的碎片或碎末,最终回归自然。
安全性:降解过程中产生和降解后残留的物质对环境无害或无潜在危害。
经济性:价格与同类普通塑料持平或略高。
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