生物降解塑料有哪些?

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可降解的垃圾堆就是:这种垃圾袋是在聚乙烯中加入25%左右的生物材料,以实现垃圾袋迅速降解。所谓生物材料,主要包括玉米淀粉、甘油及其他生产助剂。这种混合型可降解垃圾袋装满垃圾掩埋后,只需1—2年,就能被大自然中的微生物“吃”掉,即完全可降解为碎片,降解时间是普通垃圾袋的1/100左右。

普通垃圾袋:不但对环境有较大污染,而且不同于环保垃圾袋(可降解)。

生物降解塑料有哪些?

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。

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。日本三菱化学和昭和高分子公司已经开始工业化生产,规模在千吨左右。

中科院理化研究所也在进行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。中科院理化研究所已经和山东汇盈公司合作建成了年产25000吨的PBS及其聚合物的生产线、广东金发公司建成了年产1000吨规模的生产线等。清华大学在安庆和兴化工有限公司建成了年产10000吨PBS及其共聚物的生产线。

聚乳酸(PLA)

美国Natureworks公司在完善聚乳酸生产工艺方面做了积极有效的工作,开发了将玉米中的葡萄糖发酵制取聚乳酸,年生产能力已达1.4万吨。日本UNITIKA公司,研发和生产了许多种制品,其中帆布、托盘、餐具等在日本爱知世博会被广泛使用。

中国产业化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司(规模5000千吨/年生产线),正在中试的单位有上海同杰良生物材料有限公司、江苏九鼎集团等。

聚羟基烷酸酯(PHA)

国外实现工业化生产的主要为美国和巴西等国。国内生产单位有天津国韵生物材料有限公司(规模1万吨/年) [2] 、宁波天安生物材料有限公司(规模2千吨/年),正在中试的单位有江苏南天集团股份有限公司等。

利用可再生资源得到的生物降解塑料,把脂肪族聚酯和淀粉混合在一起,生产可降解性塑料的技术也已经研究成功。在欧美国家,淀粉和脂肪族聚酯的共混物被广泛用来生产垃圾袋等产品。国际上规模最大、销售最好的是意大利的Novamont公司,其商品名为Mater-bi,公司的产品在欧洲和美国有较大量的应用。

国内研究和生产的单位很多,其中产业化的单位有武汉华丽科技有限公司(规模4万吨/年)、浙江华发生态科技有限公司(8千吨/年)、浙江天禾生态科技有限公司(5千吨/年)、福建百事达生物材料有限公司(规模2千吨/年)、肇庆华芳降解塑料有限公司(规模5千吨/年)等。

脂肪族芳香族共聚酯

德国BASF公司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex),其单体为:己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇。生产能力在14万吨/年。同时开发了以聚酯和淀粉为主的生物降解塑料制品。

聚乙烯醇(PVA)类生物降解塑料

如意大利NOVMANT的MaterBi产品在上世纪90年代主要是在淀粉中加入PVA,它能吹膜,也能加工其它产品。聚乙烯醇类材料,需要经过一定的改性后方具有良好的生物降解性能,北京工商大学轻工业塑料加工应用研究所在这方面取得了一定成果。

二氧化碳共聚物

国外,最早研究二氧化碳共聚物的国家主要为日本和美国,但一直没有工业化生产。国内内蒙古蒙西集团公司采用长春应用化学研究所的技术,已建成年产3000吨二氧化碳/环氧化合物共聚物树脂的装置,产品主要应用在包装和医用材料上。中科院广州化学研究所陈立班博士开发的低分子量二氧化碳共聚物技术已在江苏泰兴开始投产,品种是低相对分子质量二氧化碳/环氧化合物共聚物,用来作为聚氨酯发泡材料的原材料,用于家用电器等的包装。河南天冠集团采用中山大学孟跃中教授的技术,已经建成中试规模的二氧化碳共聚物生产线,预计今年能中试生产。

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是公认的最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。