可降解塑料的原理与应用

合集下载

可降解塑料的种类与应用现状

可降解塑料的种类与应用现状

可降解塑料的种类与应用现状可降解塑料是指在自然环境或特定条件下能被微生物分解或物理化学反应降解的塑料。

与传统塑料相比,可降解塑料具有较好的环保性能,对于减少环境污染和塑料垃圾产生具有重要意义。

下面将介绍几种常见的可降解塑料及其应用现状。

1.聚乳酸(PLA)聚乳酸是一种由可再生资源如玉米淀粉经发酵而得到的聚合物。

它具有良好的可加工性、可塑性和耐热性,并且可在理想条件下在自然环境中依靠微生物降解。

目前,PLA主要被用于制作一次性餐具、包装膜、医疗用品等。

2.淀粉基降解塑料淀粉基降解塑料是以淀粉为基础原料,通过添加增塑剂、改性剂等制成的可降解塑料。

它具有良好的生物可降解性和可加工性能,广泛应用于塑料薄膜、餐具、包装材料等领域。

3.聚丁二酸丁二醇酯(PBAT)PBAT是一种由丁二酸和丁二醇合成的共聚物塑料。

它具有与传统塑料相似的性能,如优异的拉伸强度和韧性,且能在微生物作用下迅速降解。

PBAT被广泛应用于垃圾袋、包装膜、农膜等领域。

4.环保聚合物(PE)环保聚合物是一类基于聚乳酸改性的可降解材料。

它具有高韧性和可拉伸性,能够替代传统塑料在农业、包装等领域的应用。

环保聚合物不仅可以通过微生物降解,还支持再生材料的回收利用。

5.聚酯类可降解材料聚酯类可降解材料包括聚己内酯(PCL)和聚羟基丁酸酯(PHB)等。

它们具有良好的生物降解性和可加工性,广泛应用于医疗器械、纺织品和农业领域。

目前,可降解塑料已经得到广泛的应用。

一次性餐具、包装材料和农膜等成为可降解塑料的主要应用领域。

同时,随着环境意识的提高,人们对可降解塑料的需求逐渐增加,特别是在一些环境敏感区域和对环境污染要求较高的场所,如沿海地区和自然保护区。

此外,可降解塑料也在医疗领域、纺织品领域和电子产品领域得到一定的应用。

然而,可降解塑料的应用仍然面临一些挑战。

首先,可降解塑料的成本相对较高,导致其在市场上的竞争力不足。

其次,在可降解塑料的降解过程中产生的副产物可能会对环境造成一定的影响。

生物可降解塑料ppt课件

生物可降解塑料ppt课件
78冷冻干燥菌体表面活性剂破胞离心过滤分离次氯酸钠洗涤离心过滤分离水洗离心过滤分离烘干产品79该方法能够比较方便的实现在水相中提取phb这是它的突出优点但要使用大量的表面活性剂而且次氯酸钠的使用不可避免的造成了phb的降80五其他方法基因工程技术重组大肠杆菌生产phb的方法用氨水从这类细胞中提取phb就是其中的一种方81各种提取phb的方法比较82一降解机制图79中第四步到第七步是降解过程
15
16
PHAs的结构、物理化学性质-续


PHB较脆和发硬,但可通过与适量HV共聚而补偿。
随着 PHBV 中 HV 组分的增加,聚合物的劲度降低而韧性 增加,且共聚物的熔点随着HV组分的增加而降低,使得 较易对其进行热加工处理。 HV -β--羟基戊酸

单体 4HB 的聚合物或 3HB 与 4HB 的共聚物 P(3HB-co-4HB) 则是高弹体,且其生物降解的速度比均聚PHB或PHBV更 快。 HB -β--羟基丁酸
固氮菌:产生多糖,PHB的比产率降低,技术问题。 甲基营养菌:PHB产率中等。 真养产碱杆菌:生长快,易培养、胞内PHB含量高、 聚合物分子量大并能利用各种较经济的能源。 最终选择了——
真养产碱杆菌(A . eutrophus)
27
工业化生产PHAs的微生物

真养产碱杆菌(Ralstonia eutropha)为革兰氏阴性的兼性化

甲醇是最便宜的基质之一,

ICI 拥有生产甲醇单细胞蛋白的技术经验,曾考虑用甲醇
作基质生产PHB。甲醇菌积累PHB含量不高,PHB回收成
本大,获得的PHB的分子量较小,故放弃该路线。

但可以作为寻求新的菌种和开发更有效的培养方法的途径。
34

生物可降解塑料的合成和应用

生物可降解塑料的合成和应用

生物可降解塑料的合成和应用近年来,随着环保意识的加强和可持续发展的日益重视,生物可降解塑料成为了研究的热门话题之一。

生物可降解塑料不仅具有良好的可降解性和可生物降解性,同时也能够有效减少塑料垃圾对环境的污染和对生态系统的破坏。

本文将介绍生物可降解塑料的合成和应用,分析其在环境保护和可持续发展方面的重要意义。

一、基础概念生物可降解塑料是一种由天然高分子材料制成的塑料,这些材料能够通过自然降解和微生物降解的方式转化成水、二氧化碳、有机物等物质,同时不污染环境和不危害生态系统。

根据原料的不同,生物可降解塑料可以分为多种类型,其中较为常见的有淀粉基、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯等。

二、生物可降解塑料的合成生物可降解塑料的合成主要涉及原料选取、反应过程和材料性能等方面。

例如,淀粉基生物可降解塑料的合成需要选择淀粉作为基础原料,经过加工和混合后,再添加生物降解剂和成型剂,通过热压或注塑等工艺进行成型。

而聚乳酸生物可降解塑料的制备则需要通过聚合反应将乳酸单体进行聚合反应,形成聚乳酸高分子材料,然后经过加工、缩聚和成型等工艺制成最终产品。

三、生物可降解塑料的应用生物可降解塑料具有广阔的应用前景,特别是在一次性塑料制品领域。

例如,生物可降解塑料可以用于制作生物可降解吸管、餐具、咖啡杯、购物袋等产品,用来替代传统的一次性塑料制品,减少塑料污染。

除此之外,生物可降解塑料还可以应用于农业生产和食品包装等领域。

例如,聚乳酸生物可降解塑料可以用于制作农业保护膜、园艺覆盖膜和食品包装袋等产品,具有良好的生物可降解性和耐腐蚀性等特点。

四、生物可降解塑料的优势与挑战生物可降解塑料相对于传统塑料具有许多优势,主要体现在以下几个方面:1. 可降解性能强。

生物可降解塑料可以通过自然降解和微生物降解的方式将高分子材料转化成水、二氧化碳等无害物质,不会对环境造成永久性污染。

2. 能够减少塑料垃圾对环境的污染。

生物可降解塑料可以将传统塑料垃圾短期内降解,有助于缓解塑料垃圾对环境造成的危害。

可降解塑料-淀粉塑料的研究与应用

可降解塑料-淀粉塑料的研究与应用

可降解塑料-淀粉塑料的研究与应用背景资料随着环境保护的呼声日益高涨以及塑料工业的不断发展,可降解塑料走进了人们的视线,并逐渐成为一类重要的高分子材料。

可降解塑料的意义所谓可降解塑料按其降解机理主要分为光降解塑料、生物降解塑料和光/生物双降解塑料。

而我们这里谈的淀粉塑料属于生物降解塑料。

即是指在自然环境下通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料。

淀粉塑料可以运用的可行性淀粉是刚性较强而又含有许多羟基基团的天然高分子,分子内又有许多羟基形成的氢键,它是由许多葡萄糖分子缩聚而成的高聚体,分子式为(C6H10O5)n,根据分子结构不同分为直链淀粉和支链淀粉两种。

直链淀粉可以溶解,聚合度约在100~6000之间,例如玉米淀粉的聚合度在200~1200之间,平均约800,而支链淀粉是不溶解的。

由于淀粉结构中含有大量羟基,因此,它的结晶度较大,一般玉米淀粉的结晶度可达39%,结晶度这样高的淀粉,其熔点不高,无法加工。

因此采用对淀粉进行接枝改性和引入各种增塑剂破坏淀粉的结晶度,使其具有可加工性。

淀粉塑料的研究当今世界对淀粉塑料的研究主要是对玉米-淀粉塑料的研究。

玉米淀粉是分布广泛、价格低廉的天然高分子化合物,是一种完全可生物降解的物质。

但淀粉单独制成的薄膜,质脆且遇水溶化,无实用价值,要制成有用的塑料制品,必须掺合其它物质。

经成型、加工满足需求的制品,生产的薄膜具有生物可降解性,用作农田覆盖而废弃后,即被土壤的微生物吞噬、分解、腐烂,在田地里自然损耗,不污染环境。

本研究使用的原料是玉米淀粉、乙烯一丙烯酸共聚物、氨水、尿素、水等。

其中玉米淀粉需用量占50%以上。

工艺路线为:1乙烯一丙烯酸共聚物的合成2配料3活性共混4螺旋式混料机混溶5挤压6吹塑。

淀粉塑料的应用,发展前景以及不足之处当前,世界上许多国家都在进行以“生物分解树脂”取代现有塑料包装的研究。

”玉米淀粉树脂”具有广阔的发展前景。

这种树脂是以玉米为原料,经过塑化而成。

生物可降解塑料和淀粉基可降解塑料的比较

生物可降解塑料和淀粉基可降解塑料的比较

68·FOOD INDUSTRY调查 研究 柯琼贤 刘海平 广东省茂名市质量计量监督检测所生物可降解塑料和淀粉基可降解塑料的比较在适宜的生理条件下迅速进行。

淀粉基可降解塑料的原理:物理改性:理改性是指通过淀粉细微化、挤压机破坏淀粉结构或添加偶联剂和增塑剂等添加剂以增加淀粉与通用塑料的相容性;化学改性:化学改性通常是向淀粉分子引入疏水基团,使其在淀粉和合成树脂之间起到增强相容性的作用,改性方法有酯化、羟烷基化或接枝共聚、醚化和交联改性等;淀粉共混塑料:共聚型光解塑料主要通过共聚反应在高分子主链引入羧基型感光基而赋予其光降解特性,并通过调节羧基型感光基因团含量可控制光降解活性;全淀粉塑料:全淀粉型淀粉指以淀粉为主料(占90%以上),不添加任何石油化工原料一类产品。

这里淀粉包括天然淀粉和改性淀粉。

天然淀粉由于分子间存在氢键,溶解性很差,亲水但并不易溶于水,且直接加热时没有熔融过程,300℃以上分解。

优势和存在问题生物塑料可不同程度进行生物降解,且具有良好环保性能、原料再生等市场优势。

生物降解塑料由于有良好的降解性。

淀粉基降解塑料由于较高温度下易急剧降解,因此以淀粉为基材的降解塑料加工温度通常在150℃以下,而一般聚烯烃塑料加工温度多在200℃左右,以此计算相同产量生物降解塑料的加工能耗明显低于普通塑料。

该降解材料在推行低碳经济方面将发挥重要作用。

可生物降解塑料价格相对高昂、某些性能指标与传统塑料还有一定差距,其市场接受度还不是很高。

价格高是生物塑料推广难的最主要原因。

淀粉基可降解塑料存在的问题:成本和性能等方面的问题。

降解不彻底,仍然会造成环境污染。

填充型和双降解塑料的主要成分是合成树脂,所以它们只能不完全降解,降解的结果导致材料整体力学性质大幅度降低而崩溃成碎片或呈网架式结构,其碎片更加难以收集处理。

虽力学性能已达到传统塑料的标准,但因淀粉本身具有吸水性,所以材料回潮吸水导致其力学性能严重下降,且淀粉含量越高,问题越严重。

可降解塑料的研究现状及发展前景毕业论文

可降解塑料的研究现状及发展前景毕业论文

文档从互联网中收集,已重新修正排版,word格式支持编辑,如有帮助欢迎下载支持。

GDGM-QR-03-077-A/1Guangdong College of Industry & Commerce毕业综合实践报告Graduation synthesis practice report可降解塑料的研究现状及发展前景Research status and development prospects of degradableplastics系别:机械工程系班级:11材料2班学生姓名:方晓聪学号:1132201指导老师:邓小艳完成日期:内容提要摘要:目前,塑料已经成为人们生产和生活中常用的一种材料。

随着塑料产量的不断增长及其用途的不断扩大,其废弃物也与日俱增,带来了严重的环境污染问题。

使用高分子材料所造成的白色污染近年来受到各国的广泛重视,从而推动了可降解塑料的研究和发展。

可降解性塑料是解决垃圾、海洋污染和城市固体废弃物处理的可靠办法。

因此,在研究废旧塑料回收利用技术的同时,可降解塑料作为最可能解决塑料废弃物问题的途径已经成为了国内外研究热点。

关键词:可降解塑料污染解决研究现状发展目录毕业设计(论文)任务书 (i)毕业设计(论文)题目 (i)可降解塑料的研究现状及发展前景 (i)内容提要.................................................................... i ii 目录........................................................................... i v一、前言 0二、降解塑料的定义 0三、可降解塑料的种类 (1)(一)光降解塑料 (1)(二)生物降解塑料 (2)(三)光/生物双降解塑料 (2)(四)水降解塑料 (2)四、降解原理 (3)(一)生物解原理 (3)(二)光降解原理 (3)(三)光/生物降解原理 (3)五、降解塑料的主要用途 (3)(一)在普通塑料领域: (3)(二)在替代品领域: (3)六、研究现状 (4)(一)我国可降解塑料的研究现状 (4)(二)国外可降解塑料的研究现状 (7)(三)可降解塑料尚存在的问题 (7)七、可降解塑料的特性 (9)八、发展前景 (10)九、结束语....................................................... 错误!未定义书签。

新型建筑材料可降解塑料的应用

新型建筑材料可降解塑料的应用

新型建筑材料可降解塑料的应用随着全球环境问题的日益突出,人们对于可持续发展的需求也愈发迫切。

在建筑领域,可降解塑料作为一种新型的建筑材料,因其环保、可回收利用的特性,正在逐渐得到广泛的应用。

一、可降解塑料的概念及特点可降解塑料是指在一定条件下,能够经过自然降解过程而转化为水、二氧化碳、甲烷和生物质等化合物的塑料材料。

相对于传统塑料,可降解塑料具有以下几个特点:1. 环保性:可降解塑料在自然环境中迅速降解,不会对土壤、水源和生态系统造成污染。

2. 资源节约:可降解塑料材料可以回收再利用,有效减少对于原材料的需求。

3. 耐用性:可降解塑料同样具备良好的耐水、耐热和耐化学腐蚀性能。

二、可降解塑料在建筑材料中的应用1. 建筑保温材料:可降解塑料可以制作成保温板材料,用于建筑外墙的保温隔热。

相比传统材料,可降解塑料保温材料更环保,建筑物隔热效果更佳。

2. 地面材料:可降解塑料可以制作成地坪砖或地面铺装材料,具有耐磨、防滑、减震等特点。

在公共场所或者室内场馆中使用可降解塑料地面材料,能够降低地面磨损,减少噪音污染。

3. 室内装饰材料:可降解塑料可以制作成各类室内装饰材料,如墙面板、天花板、隔断等。

它们具备色彩丰富、易于安装和清洁的特点,同时还可以避免使用传统的有机材料,减少对树木等资源的开采。

4. 管道材料:可降解塑料制成的管道材料可以用于建筑物的供水、排水系统。

这种材料具有耐腐蚀、耐高温、低成本等特点,同时还可以有效减少对天然资源的消耗。

5. 建筑装修用品:可降解塑料可以制作成各类建筑装修用品,如地板、墙纸、窗帘等。

这些产品既具备了传统装饰材料的美观和实用性,又符合可持续发展的要求。

三、可降解塑料的挑战与前景虽然可降解塑料在建筑领域的应用前景广阔,但仍面临着一些挑战:1. 成本问题:目前可降解塑料的生产成本相对较高,限制了其在建筑领域的大规模应用。

2. 技术难题:可降解塑料的生产工艺和系统还需要进一步改进和完善,以提高其性能和降解速度。

基于丁内酯的生物可降解塑料开发与应用研究

基于丁内酯的生物可降解塑料开发与应用研究

基于丁内酯的生物可降解塑料开发与应用研究摘要:随着全球环境问题的日益突出,传统塑料污染问题已经成为亟待解决的重要环境挑战之一。

在这种背景下,生物可降解塑料作为一种环境友好型替代品受到了广泛关注。

丁内酯是一种具有良好生物可降解性和可再生性的化合物,并且在塑料材料领域具有广泛的应用前景。

本论文旨在对基于丁内酯的生物可降解塑料的开发与应用进行深入研究,以促进其在实际应用中的推广和发展。

关键词:丁内酯;生物可降解塑料;开发一、丁内酯的特性和制备方法(一)丁内酯的特性丁内酯是一种由多元醇聚合而成的聚合物,具有独特的物理特性和机械性能。

这种材料具有许多优点,使其在多个领域得到广泛应用。

丁内酯具有较高的熔点,这意味着其能够承受相对较高的温度而不熔化或变形。

这使得丁内酯在高温环境下仍然能够保持稳定的性能,因此可以用于一些需要耐高温的应用中。

丁内酯具有出色的抗拉强度和耐磨性。

这使得其在承受压力或摩擦时能够保持其形状和结构的完整性。

这种特性使丁内酯成为一种非常坚固和耐用的材料,适用于各种需要抗拉强度和耐磨性的场合。

此外,丁内酯还具有良好的透明度和光泽度。

这使得制造的产品能够展现出清晰、亮丽的外观。

这种特性使丁内酯成为制造透明或半透明产品的理想选择,例如塑料瓶、玻璃替代品等。

丁内酯还具有良好的可加工性和可调节性能,可以通过不同的方法进行成型和加工,如注塑成型、挤出成型等,从而满足不同产品的需求。

(二)丁内酯的制备方法目前,主要有两种方法用于合成丁内酯:生物法和化学法。

生物法是利用微生物(如细菌、真菌等)对可再生资源进行发酵,生产出丁内酯。

而化学法则是通过化学反应将有机物质转化为丁内酯。

这两种方法各有优势和适用范围,可以根据具体需求选择合适的制备方法。

第一,生物法。

生物法是一种环保、可持续的丁内酯制备方法。

在这种方法中,首先需选取合适的微生物菌株,并提供适当的培养条件。

然后,通过添加可再生资源(如植物秸秆、废弃食品等)作为底物,微生物进行发酵作用,生成丁内酯。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
降解塑料的发展不仅对于环保具有重大的意义,同时它对于日益枯竭的石油资源也是一个补充。降解塑料通过各种天然的可再生资源的利用,不仅扩大了塑料的功能,同时也符合可持续发展战略。我们有理由相信,可降解塑料的发展前景是美好的。
参考文献:
1.尹基宇.王文勇.李涛 可降解塑料生物降解特性研究[期刊论文]-安徽农业科学 2009(14)
可降解塑料的原理与应用
随着经济的发展,人民生活水平的提高,塑料制品的需求量日益增加,而塑料带来的“白色污染”也越来越严重。因此,研究和开发新型的可降解塑料成为治理环境问题的一种重要的途径。高分子塑料在许多条件下都可以发生降解反应,在热的作用下发生热降解;在机械力的作用下发生机械降解,在氧的作用下发生氧化降解,在化学试剂的作用下发生化学降解。可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等),稳定性下降,较容易在自然环境中降解的塑料。
光—生物降解高分子材料在一定条件下可使降解速率得到有效控制,如淀粉添加型光降解高分子材料PE经降解后,使PE多孔,比表面积大大提高,与氧、光、水等接触概率大大增大,PE的降解速率大大提高。
应用领域
相对于光降解塑料,生物降解塑料已经成为降解塑料发展的热点。因为生物降解塑料对于环境的要求不太苛刻,同时在合适条件下更容易完全降解小分子。它具有质量小、加工容易、强度高、价格便宜的优点。生物降解塑料的应用领域较为广泛。在美国主要用于生产分解垃圾袋、购物袋;在西欧,可降解塑料主要用于洗发液瓶、垃圾袋以及一次性商品购物包装袋等。生物降解塑料应用主要集中在以下领域:
2.刘彦平.杨志远.杨建业 我国生物全降解塑料的研究进展[期刊论文]-塑料工业 2006(z1)
3.何奕波 白色污染与可降解塑料[期刊论文]-漯河职业技术学院学报 2006(4) )
4.宋昭峥.赵密福 可降解塑料生产技术[期刊论文]-精细石油化工进展 2005(3)
5.刘宇杰 脂肪族聚脂的合成与生物降解性研于加工设备简单,价格低廉而特别引人注目。合成高分子型生物降解塑料是指利用化学方法合成制造的生物降解塑料。可通过研究合成与天然高分子生物降解塑料结构相似的或合成具有敏感降解官能团塑料。
生物破坏性降解塑料又称崩坏性塑料,为生物降解高聚物与通用塑料的复合体系,如淀粉与聚烯烃相结合,他们以一定的形式结合在一起,在自然环境中的降解是不彻底的,有可能会造成二次污染。在生物降解高分子中,添加光敏剂可以使高分子同时具有光降解性和生物降解性。
按照其降解机理可降解塑料可以分为光降解塑料,生物降解塑料,光-生物双降解塑料和化学降解塑料。
光降解塑料的分子链用光化学方法破坏后,塑料就失去它的物理强度并脆化,再经自然
界的腐蚀变成粉末,进入土壤,在微生物作用下重新进入生物循环。
生物可降解塑料按降解机理和破坏方式可以分为完全生物降解型和生物破坏型塑料两种。目前研究和应用最多的为淀粉塑料和聚酯塑料。
10.王彦飞 PHB单体合成关键技术研究[学位论文]博士 2004
11.马骁飞 耐回生热塑性淀粉的结构与性能研究[学位论文]博士 2004
12.张健飞 对苯二甲酸二乙酯(DTP)及聚酯(PET)纤维生物降解性研究[学位论文]博士 2003
13.杨惠娣 中国塑料工业现状、热点与发展战略[期刊论文]-中国塑料 2000(06)
存在问题
就长远看,可降解塑料的发展具有其必然的趋势。但是目前可降解塑料的开发和应用存在以下一些问题。
(1)对可降解塑料及其在资源、环保中的作用缺乏统一的认识和确切的评价,以至争议不休。
(2)可环境降解塑料在国际上至今尚没有统一的定义和完全建立起统一的试验评价方法、识别标志和产品检测标准,致使其技术市场、产品市场比较混乱。
(3)可降解塑料自身技术如更合理的工艺配方、 准确的降解时控性,用后快速降解性、彻底降解性以及边角料的回收利用技术等还有待进一步提高和完善。
(4)价格在市场经济中起杠杆作用,而可完全生物降解塑料的高昂的价格更成为其进入市场的壁垒。
展望
通过近几年的研究开发和应用实践,要加速市场化进程,必须端正认识、多方配合、正确引导,最重要的一点是必须正确认识可降解塑料和确切地评价它们在资源环境中的作用。21世纪是环保的时代,可降解塑料,尤其是生物降解塑料开发和应用作为解决塑料使用后难降解而给环境造成的问题方面,具有重大的作用。它同时兼顾了实用性和环保性,无疑将成为新世纪材料发展的宠儿。
6.金峰 水崩解性聚苯乙烯/聚丙烯酸钠共混物的制备、性能及其发泡研究[学位论文]硕士 2005
7.舒静 聚乳酸的微波辐射合成及性能研究[学位论文]博士 2005
8.房志玲.程宏.刘栋 "白色污染"综合治理探究--以青岛市为例[期刊论文]-再生资源研究 2004(4)
9.李星.刘东辉.黄云华 我国可降解塑料的现状和发展趋势[期刊论文]-化工生产与技术 2004(1)
(1)包装材料
(2)农用地膜
(3)日用杂品
(4)一次性医疗材料
(5)人造骨骼、人造皮肤、手术骨钉、手术缝合
(6)纺织纤维
(7)治理黄沙和城市规划。
当生物可降解塑料运用于生物工程及医用降解性高分子材料时,其生物降解的特点根式光降解塑料所不能比拟的,降解的低分子物质可以直接进入生物体的代谢,在组织培养、控释药物、体内植入材料上都有广泛的应用前景。
相关文档
最新文档