塑料制品在工业和日常生活中的广泛应用产生了大量难以处理的塑料垃圾
塑料污染防治措施

塑料污染防治措施随着现代工业化的进程,塑料制品的生产与使用量也不断增长。
然而,塑料污染问题日益凸显,给环境和人体健康带来了严重威胁。
为了有效防治塑料污染,保护环境与可持续发展,制定和执行一系列安全措施势在必行。
本文将详细阐述塑料污染防治的相关措施,并分析其实施的优势和挑战。
一、加强塑料资源回收与再利用塑料是一种大量存在于日常生活中的材料,大部分的塑料制品使用后往往被直接丢弃,造成了大量的废弃物。
因此,加强塑料资源的回收与再利用是解决塑料污染的重点措施之一。
在加强回收系统的基础上,政府可以出台相关法规与政策,鼓励企业和个人积极参与塑料回收。
同时,开发创新技术和推广环保产品,使废旧塑料得以再利用,减少对原生态塑料资源的需求,实现资源的可持续利用。
二、限制塑料生产与使用塑料生产是造成塑料污染的主要原因之一,限制塑料生产与使用是有效控制塑料污染的重要手段。
政府可以采取法规措施,限制或禁止一次性塑料制品的生产与销售,推广替代产品和可再生材料的使用。
此外,鼓励企业实施“绿色生产”,加强技术研发,提高塑料制造过程的资源利用率和环境友好性。
三、加强塑料废弃物管理有效管理和处理塑料废弃物是塑料污染防治的重要环节。
建立完善的废弃物收集与处理体系,推广分类投放,实施垃圾焚烧和填埋等废弃物处理技术,有效减少塑料废弃物的排放。
此外,对大型生活垃圾填埋场和焚烧场进行监督与管理,监测废弃物排放的质量和数量,建立追溯制度,保障废弃物的安全处置。
四、加强监测与风险评估加强塑料污染的监测与风险评估是制定有效防治措施的基础。
建立塑料污染的监测网络,对不同环境介质中的塑料污染进行全面、系统的监测,了解塑料污染的时空分布特征,为制定针对性的防治措施提供科学依据。
针对塑料污染可能带来的环境和健康风险,开展风险评估,评估塑料污染对生态系统的影响以及可能导致的人体健康风险,为决策提供科学依据。
五、加强公众宣传与教育公众的环保意识和行为对于塑料污染防治至关重要。
海洋塑料污染及其危害

海洋塑料污染及其危害在当今的环保背景下,海洋塑料污染日益成为全球性的问题。
这种现象产生的塑料不仅影响海洋生态,也给人类社会带来了深远的影响。
本文将详细探讨海洋塑料污染的来源、现状、危害以及可能的解决途径,以期提升公众对该问题的重视,并采取有效措施加以应对。
一、海洋塑料污染的来源1. 生活垃圾的排放塑料制品在我们的日常生活中被广泛应用,然而大部分塑料产品缺乏有效的回收和处理机制。
这导致许多未被妥善处理的塑料垃圾最终流入河流、湖泊或直达海洋。
根据统计,每年有约800万吨的塑料废物被排放到海洋中,严重影响水体环境。
2. 工业污染制造过程中产生的塑料颗粒和废弃物往往直接被排放到环境中。
工业企业在生产过程中,如果没有严格遵循环保法规和标准,很可能造成大量微小塑料颗粒流入水体。
这些小颗粒不仅难以清理,还会对海洋生态造成潜在威胁。
3. 渔业活动渔业活动是海洋塑料污染的重要来源之一。
渔网、浮漂等渔具常常在使用后遭弃,或在自然环境中遗失,从而造成海洋塑料垃圾增加。
此外,通过捕捞作业,由于渔民对工具和设备管理不善,也会导致大量塑料物品丢失于海洋。
4. 雨水径流和城市排水随着城市化进程加快,城市面临着越来越严峻的水污染问题。
降雨时,雨水通过城市排水管道将地面的塑料垃圾冲刷到河流系统,最终汇入海洋。
而在农村地区,由于缺乏合理的垃圾处理和管理方式,人们随意丢弃的废弃物也可能通过地表径流进入水体。
二、海洋塑料污染现状全球范围内,海洋塑料污染已经成为一项紧迫的问题。
根据相关研究,继续发展势头下,预计至2030年,全球每年进入海中的塑料垃圾将达到三亿吨,而到2050年,海洋中的塑料总量可能超过鱼类总量。
这个严峻的数据不禁让人感到忧虑。
大洋中的微小塑料颗粒(微塑料)广泛存在于表层水、沉积物甚至深海生物体内。
这些微小颗粒不仅对海洋生物构成威胁,也通过食物链潜移默化地影响到人类。
近些年来,一些科学家在鱼类、贝类甚至是饮用水中发现了微塑料,这让我们不得不认真考虑这种污染所带来的健康风险。
环保小妙招如何在日常生活中减少塑料垃圾的使用

环保小妙招如何在日常生活中减少塑料垃圾的使用随着工业化的发展和人们生活水平的提高,塑料制品在我们的生活中扮演着重要的角色。
然而,大量的塑料垃圾给环境带来了严重的污染和破坏。
因此,为了保护地球家园,减少塑料垃圾的使用成为了当今社会亟待解决的问题。
本文将介绍一些日常生活中的环保小妙招,帮助我们减少塑料垃圾的使用。
一、购物时选择环保袋在购物时,我们经常会用到塑料袋。
为了减少塑料垃圾的使用,我们可以自备购物袋。
可以购买一些环保袋,它们既能重复使用,又能减少浪费。
此外,还可以用一些布包装袋替代塑料袋,在购物时使用。
这样不仅环保,而且也更加时尚。
二、饭盒取代一次性餐具许多人在外就餐时会使用一次性餐具,如塑料刀叉、纸碟等。
这样会产生大量的塑料垃圾。
为了减少这些垃圾的产生,我们可以自备餐盒和餐具。
比如,可以选择使用不锈钢餐具,它们可以重复使用,减少了一次性餐具的使用和浪费。
另外,一些餐馆也提供环保餐盒,我们可以选择这些餐馆,减少塑料垃圾的产生。
三、使用可重复使用的水杯塑料瓶是日常生活中最常见的塑料垃圾之一。
为了减少塑料瓶的使用,我们可以使用可重复使用的水杯。
在出门时,随时随地可以携带水杯,既方便又环保。
这样一来,就不再需要购买塑料瓶装水,减少了塑料瓶的使用和浪费。
四、拒绝一次性塑料吸管随着饮品店的普及,一次性塑料吸管的使用量也急剧增加。
这些塑料吸管难以降解,会对环境造成严重的污染。
我们可以通过拒绝使用一次性塑料吸管来减少塑料垃圾的产生。
在饮品店点饮品时,可以选择使用不锈钢吸管或可重复使用的吸管。
如果没有自备吸管的情况下,我们可以尝试喝饮品时直接使用杯子,不使用吸管。
五、选择纸质包装或可生物降解产品购物时,尽量选择纸质包装的产品,这样可以减少塑料垃圾的产生。
同时,如果有条件的话,我们也可以选择可生物降解的产品。
这些产品在经过一定时间后,能够自然分解,对环境的损害更小。
六、垃圾分类与回收利用在日常生活中,我们应该将垃圾进行分类和回收利用。
塑料污染问题及其解决方案

塑料污染问题及其解决方案近年来,塑料污染问题日益严重,给环境和生态系统带来了巨大的压力和挑战。
塑料制品的广泛使用和低降解性质导致塑料废弃物大量积累并难以处理。
本文将探讨塑料污染问题的根源和影响,并介绍一些可行的解决方案。
1. 塑料污染问题的根源塑料的广泛应用使之成为全球最为普遍的废弃物之一。
然而,由于塑料的低降解性质,大部分塑料制品在自然环境中需要数十年乃至数百年才能完全降解。
塑料废弃物的大规模积累主要源于以下几个方面:1.1 大规模生产和消费塑料制品在现代社会中应用广泛,从日常生活用品到工业产品应有尽有,因此塑料的需求量也随之增加。
大规模生产和消费使得塑料废弃物不断增加,难以妥善处理。
1.2 单次使用习惯许多塑料制品是一次性使用的,如塑料袋、餐具、包装材料等。
这些单次使用习惯导致了更多的塑料垃圾产生。
尽管这些塑料制品可以回收利用,但实际上只有很少一部分被回收再利用。
1.3 缺乏有效的废弃物管理系统许多地区缺乏完善和有效的废弃物管理系统,导致塑料废弃物无处可去,往往堆放在自然环境中或被随意丢弃。
这种情况进一步加剧了塑料污染问题。
2. 塑料污染问题带来的影响2.1 对环境的影响大量的塑料废弃物对环境造成了严重的危害。
首先,当塑料在自然环境中分解时,会释放出有毒物质,并对土壤、水体和大气造成污染。
其次,由于塑料微粒较小,并不容易被过滤和清除,容易进入食物链中,对动植物造成伤害。
2.2 对生态系统的破坏塑料污染破坏了生态系统平衡,破坏了许多生态系统中重要的物种和其它生物之间的相互作用。
例如,海洋中大量漂浮着的塑料碎片不仅对海洋生物构成威胁,还影响了水域的水质和生态景观。
2.3 对人类健康的威胁垃圾填埋场中积累的塑料可能通过渗漏或气溶胶释放出有毒气体和化学物质,并危及周围居民的健康。
此外,由于微小颗粒进入人体后很难排出,在长期接触下会对人体健康产生潜在风险。
3. 塑料污染问题的解决方案为了应对日益严重的塑料污染问题,我们需要采取一系列全面而有效的解决方案:3.1 提倡可持续消费与生产通过促进可持续消费与生产模式,可以降低对一次性塑料制品的需求,并鼓励市场提供更多可持续替代品。
塑料污染解决塑料垃圾问题

塑料污染解决塑料垃圾问题随着现代工业的发展,塑料制品已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
然而,塑料的过度使用和处理不当,导致了严重的塑料污染问题。
塑料污染是指由于塑料制品的生产、使用和废弃等环节,产生了大量的塑料垃圾,这些塑料垃圾排放到环境中,给生态系统和人类健康带来了严重威胁。
以下是一些解决塑料垃圾问题的有效方法:1. 塑料回收与再利用塑料垃圾的回收与再利用是解决塑料污染问题的主要途径之一。
通过建立健全的回收网络和设施,可以将废弃的塑料制品进行分类、清洁和加工,使其具备再次投入生产的条件。
同时,推广使用可降解塑料,减少对环境造成的影响。
2. 提倡可持续消费塑料污染问题的根本解决之道是减少塑料制品的使用。
我们可以通过提倡可持续消费理念,鼓励人们减少使用一次性塑料制品,例如塑料袋、塑料餐具等。
同时,倡导购买可回收、可降解的替代品,减少塑料垃圾的产生。
3. 建立塑料污染监管机制政府在解决塑料污染问题中扮演着重要的角色。
应建立完善的监管机制,加强对塑料制品生产和使用环节的监管和管理。
加大对违法行为的处罚力度,推动相关企业采取环保措施,促进全社会形成对塑料污染的共识。
4. 科技创新与研发科技创新是解决塑料垃圾问题的关键。
通过研发新型材料和生产技术,如生物可降解塑料、可回收塑料等,可以减少塑料垃圾的产生和对环境的影响。
同时,推动塑料垃圾的资源化利用,开发塑料垃圾转化为能源的技术,进一步降低对环境的污染。
5. 增强公众环保意识公众环保意识的提高是解决塑料垃圾问题的基础。
应加强对公众的教育宣传,提高人们对塑料垃圾危害的认识,鼓励大家积极参与环境保护行动。
同时,学校和社区应该加强环保教育,培养青少年的环保意识,将环保理念融入日常生活。
总之,解决塑料污染需要全社会的共同努力。
我们应该充分认识到塑料污染带来的危害,并采取行动措施,从源头减少塑料垃圾的产生,加强回收和再利用,推动科技创新,培养环保意识,共同为建设美丽的地球作出贡献。
塑料垃圾如何有效处理

塑料垃圾如何有效处理在我们的日常生活中,塑料已经成为了无处不在的材料。
从食品包装到日常用品,从工业生产到农业领域,塑料的应用极为广泛。
然而,塑料垃圾带来的问题也日益严重。
塑料难以自然降解,大量的塑料垃圾堆积在环境中,对生态系统造成了巨大的威胁。
那么,如何有效地处理塑料垃圾,成为了我们亟待解决的重要问题。
首先,我们需要从源头减少塑料垃圾的产生。
这意味着我们在日常生活中要尽量减少使用一次性塑料制品。
比如,出门购物时自带可重复使用的布袋,而不是每次都购买新的塑料袋;在餐厅就餐时,拒绝使用一次性塑料餐具;减少购买塑料包装的商品,选择环保包装的替代品。
此外,商家和厂家也应该在产品包装上做出改进,尽量采用可降解或者易于回收的材料。
垃圾分类是处理塑料垃圾的重要环节。
我们应该加强对垃圾分类的宣传和教育,让人们清楚地了解不同类型的塑料垃圾应该如何分类投放。
例如,将塑料瓶、塑料薄膜、塑料餐具等分别归类。
这样可以方便后续的回收和处理工作。
同时,政府和社区应该加大对垃圾分类设施的投入,提供足够的分类垃圾桶,并确保垃圾的分类运输和处理。
对于已经产生的塑料垃圾,回收利用是一个重要的途径。
目前,塑料回收技术不断发展和改进。
通过物理回收和化学回收等方法,可以将废旧塑料转化为新的塑料制品或者其他有用的材料。
物理回收主要是将塑料进行清洗、破碎、熔融等处理,然后制成新的塑料制品。
化学回收则是通过化学反应将塑料分解为单体或者其他小分子化合物,再重新合成新的塑料。
然而,塑料回收面临着一些挑战。
一方面,塑料的种类繁多,不同类型的塑料回收难度和价值也不同。
有些塑料难以回收或者回收成本过高。
另一方面,回收的塑料质量往往不如新塑料,这也限制了其应用范围。
因此,我们需要不断提高塑料回收技术,降低回收成本,提高回收塑料的质量和性能。
除了回收利用,焚烧也是处理塑料垃圾的一种方式。
但需要注意的是,焚烧塑料垃圾必须在严格的环保标准下进行,以避免产生有害气体和污染物。
海洋微塑料污染的来源与影响

海洋微塑料污染的来源与影响随着人类社会的发展和工业化进程的加快,塑料制品的使用量不断增加,同时也产生了大量的塑料垃圾。
这些塑料垃圾中的微塑料不仅对陆地生态系统造成了巨大的影响,还对海洋生态系统构成了巨大的威胁。
本文将重点讨论海洋微塑料污染的来源与影响。
一、海洋微塑料的来源1. 固体塑料垃圾的直接排放:人类生产和使用的塑料制品往往通过不当的处理方式,如垃圾堆填、焚烧等方式直接排放进入海洋。
其中一部分塑料制品会因为浮力大而漂浮在海面上,形成所谓的“塑料岛”。
这些固体塑料垃圾会逐渐分解成微塑料。
2. 微塑料颗粒的释放:除了固体塑料垃圾的直接排放外,一些日常生活用品中的微塑料颗粒也会进入海洋。
例如,洗衣机中的合成纤维衣物在洗涤过程中会释放微塑料纤维。
此外,一些洗护产品中添加的微塑料颗粒也会通过洗涤水进入海洋。
3. 塑料废弃品的漂流:由于塑料垃圾的密度小,并且易于飘浮在水中,一些塑料废弃品会随着洋流和风力在海洋中长时间漂流。
这种塑料漂流现象导致了多个海洋区域形成了大面积的塑料垃圾聚集区,进一步加剧了海洋微塑料的含量。
二、海洋微塑料的影响1. 生物摄食:海洋中的生物很容易将微塑料误认为食物。
微塑料颗粒被视为食物颗粒,被浮游生物吞食后进入食物链。
这些微塑料随着食物链的传递,逐渐积累在海洋生物体内,最终达到海洋生物链的顶层动物,如海洋哺乳动物。
这样不仅会对海洋生物的生长发育产生不良影响,还可能对整个生态系统造成破坏。
2. 毒性效应:塑料制品中添加的某些化学物质,在微塑料颗粒分解后可能会释放出来。
这些化学物质具有一定的毒性,当微塑料进入海洋环境后,可能对水生生物产生毒性效应,导致生物的免疫力下降、生殖能力减退等不良后果。
3. 捕食关系紊乱:由于微塑料在海洋中的广泛分布,捕食关系也会受到影响。
微塑料在海洋中的存在可能会干扰食物网,使得食物链中的环节关系紊乱,破坏原有的生态平衡。
三、对策与建议1. 加强塑料的回收利用:建立健全的废塑料回收利用体系,通过有效的回收和再利用手段来降低塑料垃圾的数量和排放。
可降解塑料的研究现状及发展趋势

可降解塑料的研究现状及发展趋势一、本文概述随着全球经济的快速发展和人口规模的不断扩大,塑料制品的需求和应用日益广泛,但这也导致了严重的环境问题,特别是塑料垃圾的难以降解和长期积累。
为此,可降解塑料作为一种环保替代材料,其研究和应用逐渐受到全球科研界和工业界的重视。
本文旨在全面梳理可降解塑料的研究现状,探讨其发展趋势,以期为塑料工业的可持续发展和环境保护提供理论支持和实践指导。
文章将首先介绍可降解塑料的定义和分类,然后分析当前可降解塑料的主要研究领域和进展情况,包括生物降解塑料、光降解塑料、热降解塑料等。
在此基础上,文章将探讨可降解塑料的发展趋势,包括技术创新、成本降低、应用领域拓展等方面,并预测未来可能的发展方向。
文章还将对可降解塑料在环境保护和可持续发展中的作用进行评估和展望。
二、可降解塑料的研究现状近年来,随着全球环境问题的日益严重,可降解塑料的研究与开发已经成为全球科研和产业界关注的热点。
可降解塑料,作为一种能在自然环境中逐渐分解的塑料材料,对于减少白色污染、保护生态环境具有重要意义。
目前,可降解塑料的研究主要集中在生物降解塑料和光降解塑料两大类。
生物降解塑料主要利用微生物的作用,在自然条件下通过酶的作用实现降解,如聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等。
这些材料具有良好的生物相容性和生物降解性,被广泛应用于包装、农业、医疗等领域。
然而,生物降解塑料的生产成本较高,降解速度受环境因素影响较大,限制了其广泛应用。
光降解塑料则是在光照条件下,通过光敏剂的作用使塑料逐渐分解。
这类材料如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)等,在紫外线的照射下能发生光解反应,从而实现降解。
光降解塑料具有降解速度快、环境友好等特点,但光敏剂的成本较高,且降解过程中可能产生有害物质,因此在实际应用中仍需进一步改进。
除了上述两种可降解塑料外,还有一些新型的可降解塑料材料正在研究中,如聚氨基酸、聚酯酰胺等。
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聚乳酸塑料的研究进展姓名:李晓东学号:班级:摘要:综述了聚乳酸的合成方法、聚合工艺、聚合机理等。
介绍了用生物发酵法从厨房垃圾中提取乳酸, 合成聚乳酸的新工艺路线, 为聚乳酸类产品找到了廉价的原料来源。
该方法不仅可降低聚乳酸类产品的生产成本, 而且解决了厨房垃圾的处理问题, 减少了环境污染。
关键词: 聚乳酸; 垃圾; 发酵; 乳酸; 生物降解; 塑料一、引言塑料制品在工业和日常生活中的广泛应用产生了大量难以处理的塑料垃圾, 形成了严重的环境危害。
减少并解决废弃塑料的环境污染问题引起了世界各国的高度重视, 使用和开发生物降解性塑料已成为各国解决“白色污染”的重要手段之一。
聚乳酸制品就是其中一种研究较多、性能较好的生物降解性塑料, 其制品在农业、生活领域、服装和医疗行业等方面都有广阔的应用前景, 如农用地膜、农药化肥缓释材料、一次性饭盒、各种食品饮料外包装材料以及各种抗皱性强、透气性好、穿着舒适的纺织品等。
聚乳酸制品废弃后能在土壤或水中被微生物分解成二氧化碳和水, 因而是一种可生物降解性塑料, 不会对环境产生污染。
此外, 聚乳酸还具有优良的生物相容性, 其降解产物能参与人体代谢, 已被美国食品医药局(FDA) 批准, 可用作医用手术缝合线、注射用胶囊、微球及埋植剂等。
聚乳酸作为可生物降解性材料已引起人们的重视, 但是随着聚乳酸及相应共聚物研究的深入, 以玉米、小麦、蔗糖、甜菜等粮食和经济作物为原料合成聚乳酸单体乳酸的高成本问题以及高摩尔质量聚乳酸合成工艺复杂、工艺流程较长等问题让人们不可忽视。
国内直接法生产L -聚乳酸的总生产成本至少为45 000 元/t , 而丙交酯开环聚合法制备L -聚乳酸的总生产成本还要高得多。
只有使聚乳酸价格降低到20 000 元/ t以下, 发酵乳酸的价格降到现价的一半左右(低于10 000 元/ t) , 市场才比较容易接受, 聚乳酸才能大量用于包装材料和一次性用品。
由此可见, 探索新的廉价的原料来源、开发新的催化和聚合体系是解决成本问题的根本出路。
目前, 合成能满足各种需求的超高摩尔质量的聚乳酸还有一定难度。
丙交酯聚合时对催化剂纯度、单体纯度要求很高, 极微量的杂质会使摩尔质量低于105 g/ mol , 高摩尔质量聚乳酸(PLA) 制备是一个难点; 另外, 聚乳酸材料还有待于精细化, 即根据具体需要调节聚合物的性能, 如亲水性和化学可饰性等。
人们正在探索通过与其它带有相应官能团的单体进行共聚来满足这些性能的要求。
本文综述了聚乳酸的合成方法、聚合工艺、聚合机理等, 并介绍了利用发酵厨房垃圾制备聚乳酸的合成路线及其发展前景。
二、降解高分子材料聚乳酸(PLA)树脂的合成和改性方法。
1 聚乳酸的合成合成聚乳酸的方法目前主要有开环聚合、直接缩聚、扩链反应等。
20世纪50年代,美国杜邦公司首先由乳酸制得丙交酯,然后进行开环聚合制成聚乳酸。
采用该方法可以得到高摩尔质量的聚乳酸及其系列衍生物,它是目前工业化生产聚乳酸最主要的工艺路线。
丙交酯的开环聚合主要包括阴离子聚合、阳离子聚合及配位聚合。
由乳酸制备丙交酯,进而制备聚乳酸的开环聚合方法的缺点是工艺过程冗长、制造成本非常高,因此限制了聚乳酸的应用和发展。
为了降低聚乳酸的制造成本,扩大其应用范围,人们一直在寻找更简捷的合成路线。
其中,将乳酸单体进行直接缩聚已成为制备聚乳酸的重要方法。
日本三菱人造丝公司已采用乳酸在二苯醚中直接缩聚的方法进行聚乳酸的工业生产,并将聚乳酸树脂加工成纤维,制成纺织品。
最近,日本Kyoto工学院在聚乳酸的直接缩聚/固相本体聚合合成高摩尔质量聚乳酸方面已取得突破性进展。
影响固相缩聚反应的因素繁多,除预聚物的摩尔质量和分布外,反应温度、催化剂用量、预聚物的粒径和反应时间都对聚乳酸的摩尔质量有重要影响。
低摩尔质量的聚乳酸强度低,不能用作塑料和纤维。
采用扩链剂是提高聚乳酸平均摩尔质量的一种有效方法。
以乳酸为原料,分别以不同的二醇或聚乙二醇为催化剂,采用直接熔融缩聚法制成端羟基乳酸预聚物;然后,预聚物再经扩链聚合反应进一步提高摩尔质量。
也可以把预聚的聚乳酸与异氰酸酯进行扩链反应。
可用的扩链剂有乙烯基碳酸盐、杂环化合物、二异氰酸酯、环己二异氰酸酯、聚乙二醇、亚甲基二苯基二异氰酸酯等。
2 聚乳酸的改性2.1 共聚改性聚乳酸均聚物是半结晶性的,玻璃化温度为50-60℃,熔点170-180℃,刚性大,难以加工。
共聚是改进其性能的常用方法。
乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)无毒、生物相容、可在生物体内完全降解,可应用于缓释材料、缝合线、组织工程等方面。
乳酸-羟基乙酸共聚物可先由乳酸、羟基乙酸分别制得丙交酯、乙交酯、乙丙交酯等,再经开环聚合制成,也可通过乳酸和羟基乙酸直接缩合、熔融固相聚合而得。
汪朝阳等研究了不同构型乳酸对乳酸-羟基乙酸直接熔融共聚产物的影响。
不同构型的左旋乳酸、右旋乳酸分别与羟基乙酸共聚有不同的反应机理和反应速率,生成不同性能的产物。
因此,可以通过原料选择、反应配比设计来合成预期性能的聚合物。
可与乳酸共聚的有磷酸酯、聚醚、二元醇、酸酐、葡萄糖、淀粉等。
聚醚/聚乳酸是比较常见的共聚物。
将可水溶性的醚段和聚乳酸结合在一起,克服了聚乳酸疏水性、弹性差的缺点。
2.2 共混改性聚乳酸可与丝素、木质素、淀粉、羟基磷灰石、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚氧化乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯、聚乙烯等进行共混,制备各种不同结构和性能的共混体系,满足不同的应用。
聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由微生物合成的最具代表性的脂肪族聚酯,在PLA/PHA共混体系中,各组分的摩尔质量对体系的相容性影响很大,特别是PLA 的摩尔质量。
共混体系的相容性影响着结晶组分的结晶行为。
聚氧化乙烯是一种结晶的热塑性水溶性高分子。
许多研究者采用各种摩尔质量的聚氧化乙烯同聚乳酸共混,借以改善聚乳酸的机械性能和加工性能。
寇士军等利用聚乳酸和聚乙醇酸的共混物进行复合纺丝,得到一种生物降解复合纤维。
热塑性淀粉是一种获得广泛应用的价格低廉的生物降解高分子,与聚乳酸的共混研究很多,目前共混物商品化生产。
2.3 嵌段聚合改性可生物降解和具有纳米尺度的聚合物自组装胶束在药物控制释放、靶向药物传递方面具有很好的应用前景。
邓连东等采用纳米沉淀技术合成了聚乙二醇单甲醚和聚乳酸两亲性嵌段共聚物纳米胶束。
胶束呈核壳结构;粒径受聚乳酸链段摩尔质量和有机相中共聚物浓度的影响。
该嵌段共聚物的临界胶束浓度(CMC)小于2.143×10-3mol/L,且随着聚乳酸链段摩尔质量的增大而减小。
聚乙二醇既溶于水又溶于有机溶剂,具有较好的两亲性以及良好的生物相容性,摩尔质量范围宽、选择余地大;而且已经被美国联邦药品管理局批准用于人体。
因此,聚乙二醇常用作聚乳酸的嵌段改性材料之一,聚乙二醇改性聚乳酸的合成方法主要有三种:(1)乳酸丙交酯化与环氧乙烷共聚合;(2)乳酸与聚乙二醇共聚合;(3)在聚乳酸/聚乙二醇预聚物的基础上用二异酸酯、二酸酐等进行扩链,以进一步提高聚合物的摩尔质量。
与聚-L-乳酸(PLLA)相比,聚-D-乳酸(PDLA)和聚-L-乳酸形成的立体络合物具有良好的热性能,熔点比纯PLLA高50℃。
可是,PLLA与PDLA的共混物难以在分子水平上形成。
Fukushima K等分别以L-乳酸和D-乳酸为原料,先各自聚合得到均聚物,然后将均聚物共混在一起,固相聚合得到立体络合物。
整个过程分3步进行:L-乳酸和D-乳酸熔融缩聚分别得到一定摩尔质量的PLLA和PDLA;PLLA和PDLA熔融共混形成共聚物;固相聚合形成高摩尔质量嵌段聚合物,该共聚物具有较高的熔点温度。
2.4 接枝聚合改性将马来酸酐接枝到聚乳酸主链上可明显改善聚乳酸的亲水性和细胞亲和性,为进一步用二元胺、肽、蛋白质等进行化学改性提供了良好的反应基团。
壳聚糖是一种阳离子聚糖,无毒、生物相容性好,广泛应用于制药工业。
但是,壳聚糖的溶解性差,限制了其作为生物材料的应用。
而聚乳酸的亲水性差,不利于用作软组织工程和药物缓释材料。
采用壳聚糖接枝改性聚乳酸,聚乳酸能接枝到壳聚糖的氨基或羟基上,制得亲水性/疏水性两亲可降解材料,大大地扩大了二者的应用领域。
经明胶接枝改性也能提高聚乳酸的亲水性、细胞亲和性。
2.5 纤维复合改性聚乳酸可以由于法纺丝或熔融纺丝制得聚乳酸纤维,由聚乳酸树脂与聚乳酸纤维通过纤维集束模压成型可以得到聚乳酸自增强材料;而且可以加工成板状、棒状、螺钉等各种形状。
碳纤维具有很高的比强度、比模量,生物相容性和稳定性好,同完全可吸收聚合物复合材料一样,骨折愈合后也不必二次手术取出。
因此采用碳纤维增强聚乳酸制备复合材料可以用作骨折内固定生物材料。
齐锦刚等采用浇注结合热压工艺制备了碳纤维/聚乳酸骨折内固定复合材料,发现降解速度缓慢、性能保持率较好,界面结合强度好,有望应用于临床实践。
使用碳纤维织物,如碳纤维布、绳、辫等,也可以制备碳纤维增强聚乳酸复合材料。
制备方法主要有浸渍法和热压法,碳纤维增强聚乳酸复合材料的组成主要依据临床应用的部位与功能决定。
3、聚乳酸合成新工艺作者所在课题组与日本进行合作研究, 提出了用生物发酵法从厨房垃圾中提取乳酸, 并进一步聚合成生物降解性塑料—聚乳酸的新方法[33~35 ] 。
发酵后的残渣可做成高质量的肥料和饲料, 从而实现厨房垃圾的零排放。
该工艺采用的技术路线如下所示:发酵液浓缩、酯化及水解过程尽可能使用垃圾焚烧热及锅炉废热, 以降低能耗。
利用该法制得的聚乳酸可制造垃圾塑料袋、农膜等塑料制品。
该研究的意义在于: (1) 可解决城市垃圾中最难处理且排放量大的厨房垃圾的环境污染问题, 使其达到减量化、无害化与资源化的目的; (2) 制成的生物降解性塑料可望成为通用塑料的替代产品, 并解决“白色污染”的难题; (3) 为主要以日趋枯竭的石油资源为基础的塑料工业提供丰富的原料来源。
随着世界人口增加和能源短缺, 从厨房垃圾等可再生资源生产生物降解性塑料必将成为研究发展的热点。
三、结束语聚乳酸具有良好的生物相容性、生物降解性、生物吸收性,已经广泛应用于医药包覆、缓释药物、手术缝合线、生物组织工程材料。
但聚乳酸作为以石油为原料的塑料和化学纤维的替代产品,将具有无限的发展前景。
应从农产品深加工、乳酸发酵和纯化、树脂合成与改性、纺丝加工和纤维的应用等方面开展系统而深入的研究生物降解性塑料—聚乳酸的合成及应用为人们展示了一个集环境科学、生物化学、高分子化学及化工机械于一体的全新的研究领域, 随着发酵技术的完善、合成工艺的提高、以及新原料的挖掘, 作为环保产品的聚乳酸, 将在21 世纪得到更广泛的应用。
参考文献1 张国栋, 杨纪元, 冯新德等1 化学进展, 2000 , (12) : 892 皱君, 凌秀琴1 广西化纤通讯, 2000 , (2) : 353 何熙璞, 苏涛1 广西轻工业, 2000 , (3) : 84 梁诚1 广西化工, 2000 , (29) : 375 杨革生, 沈新元, 杨庆等1 合成技术及应用, 1998 , (13) :256 彭丽佳, 苏涛1 广西化工, 1998 , (27) : 57 胡玉山, 白东仁, 张政朴等1 高分子交换与吸附, 2000 ,16 (3) : 2808 王远亮, 赵建华1 重庆大学学报, 1999 , (19) : 1129 柳君, 杨会然1 河北化工, 1998 , (4) : 1510 昭和电工株式会社1 日本: 平265230 11994Progress in Recent Development of Synthesis of Fully Biodegradable Thermoplastic Polylactic AcidWANGQun2hui , SUN Xiao2hong , MENGLing2hui , MA Hong2zhi , MARui( Dept1 of Environmental Sci1 and Eng1 , Harbin Institute of Technology , Harbin 150090 , China )Abstract : A summary of the method and technology for the synthesis of polylacticacid (LA) , and the mechanismof thesynthesis is given in this paper1 A new andlow2cost technology for the production of LA by the biological fermentation of kitchen garbage is introduced1 This technology could not only reduce the production cost , but also solve the pollution of kitchen garbage1 Therefore , there are broad prospects for this technology1Keywords : Polylactic Acid ; Organic Garbage ; Ferment ; Lactic Acid ; Biodegradation ; Plastics。