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成長(zhǎng)中的塑料新星：可降解生物塑料

2019-09-09 17:04:18塑料機(jī)械網(wǎng)整理發(fā)布閱讀量：946 我要評(píng)論


　　【包裝印刷產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 熱點(diǎn)關(guān)注】塑料，擁有短暫的使用生涯與漫長(zhǎng)的降解時(shí)間。隨著人類(lèi)使用塑料的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，來(lái)不及降解的塑料也越來(lái)越多。高至稀薄的大氣和雨云，低至海底深的裂谷深淵，塑料無(wú)處不在。世界陷入“白色陰影”的籠罩之下，人類(lèi)開(kāi)啟“自救”模式，垃圾分類(lèi)如火如荼，塑料轉(zhuǎn)化技術(shù)層出不窮，在這此間，可降解生物塑料進(jìn)入人們視線。
 
　　為了擺脫對(duì)石油資源的依賴(lài)性，以及尋找可持續(xù)生產(chǎn)塑料的原料，生物塑料在科學(xué)家的研究之下面世。生物塑料中可降解生物塑料在市場(chǎng)份額中雖占比較少，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這種可以在自然循環(huán)中無(wú)害化的塑料有很大的應(yīng)用空間。
 
　　可降解生物塑料種類(lèi)
 
　　聚乳酸(PLA)：可從玉米、秸稈等可再生植物資源中獲得，經(jīng)提煉而出的淀粉是這種生物塑料的生產(chǎn)原料。它有著良好的生物可降解性，在自然界中被微生物分解為二氧化碳和水，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。據(jù)悉，在可降解生物塑料中，聚乳酸塑料占比可達(dá)45.1%，也是3D打印中常見(jiàn)的使用材料。
 
　　聚己內(nèi)酯(PCL)：可分解聚己內(nèi)酯的微生物分布廣泛，在需氧和厭氧的環(huán)境中都可以被微生物分解，因而其具有良好的生物降解性。常與淀粉、纖維素類(lèi)的材料混在一起使用，也常與乳酸聚合使用。
 
　　聚羥基烷酸酯(PHA)：是由微生物通過(guò)與各種碳源發(fā)酵而合成的不同結(jié)構(gòu)的脂肪族共聚聚酯，這種塑料被廣泛用來(lái)生產(chǎn)盛裝垃圾的垃圾袋。
 
　　聚羥基丁酸酯(PHB)：其中聚3-羥基丁酸酯(PHB)、聚羥基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)較為常見(jiàn)。聚羥基丁酸酯可用于注塑產(chǎn)品、薄板制品以及泡沫塑料的生產(chǎn)，與植物纖維混合后還可以使產(chǎn)品具有特殊特性。據(jù)悉，國(guó)外有團(tuán)隊(duì)使用堿性天然菌種使糖發(fā)酵以及利用城市污水中的細(xì)菌進(jìn)行PHB的生產(chǎn)，從世界范圍看，PHB及PHBV是公認(rèn)的有希望的生物降解塑料之一。
 
　　聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物：以丁二醇、丁二酸為主要生產(chǎn)原料?？梢酝ㄟ^(guò)石化生產(chǎn)獲得，也可以通過(guò)自然界農(nóng)作物經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)。具有耐熱性、易保存、耐水解、易加工等優(yōu)點(diǎn)，在餐具、一次性醫(yī)療用品、農(nóng)膜、包裝等領(lǐng)域較受歡迎。
 
　　聚乙烯醇(PVA)：經(jīng)過(guò)一定改性后聚乙烯醇類(lèi)材料可具有良好的生物降解性能。如意大利NOVMANT曾在淀粉中加入PVA，使之能夠加工產(chǎn)品和吹膜。水溶性PVA薄膜利用了PVA的成膜性、水和生物降解的特性，能夠分解為無(wú)害的二氧化碳和水，是一種新型降解材料。
 
　　脂肪族芳香族共聚酯：由巴斯夫所制造的脂肪族芳香族無(wú)規(guī)共聚酯(Ecoflex)，其單體為：己二酸、對(duì)苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生產(chǎn)能力在14萬(wàn)噸/年。同時(shí)開(kāi)發(fā)了以聚酯和淀粉為主的生物降解塑料制品。
 
　　二氧化碳共聚物：尚未得到大范圍的工業(yè)化生產(chǎn)，目前我國(guó)已有成年產(chǎn)3000噸二氧化碳/環(huán)氧化合物共聚物樹(shù)脂的裝置，產(chǎn)品主要應(yīng)用在包裝和醫(yī)用材料上；低分子量二氧化碳共聚物技術(shù)也已投產(chǎn)，產(chǎn)品主要應(yīng)用在生產(chǎn)聚氨酯發(fā)泡材料上。除此之外，如聚酰胺、纖維素、甲殼素、聚糖等尚在研發(fā)當(dāng)中。
 
　　可降解生物塑料市場(chǎng)情況
 
　　目前聚乳酸、聚羥基烷酸酯是可生物降解的生物塑料領(lǐng)域增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。高性能的聚乳酸可以很好地替代聚苯乙烯以及聚丙烯的使用。經(jīng)過(guò)數(shù)十年研發(fā)，聚乳酸已經(jīng)具有進(jìn)入市場(chǎng)的商業(yè)規(guī)模，根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)分析，與2018年相比，到2023年其產(chǎn)量或增長(zhǎng)60%。
 
　　發(fā)展環(huán)保塑料產(chǎn)業(yè)被納入我國(guó)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容，在上，我國(guó)生物降解塑料的的產(chǎn)能約占的20%。隨著近幾年我國(guó)對(duì)可降解生物塑料的重視、企業(yè)的崛起和擴(kuò)張，未來(lái)還有進(jìn)一步發(fā)展的潛力。
 
　　結(jié)語(yǔ)：人類(lèi)對(duì)塑料可謂是又愛(ài)又恨，隨著環(huán)境壓力和對(duì)資源枯竭的擔(dān)憂，生物塑料近年來(lái)的成長(zhǎng)速度有目共睹，其中關(guān)于可降解塑料的研發(fā)更值得人期待。就目前而言，距離替代石化塑料的愿景還尚遙遠(yuǎn)，但是可以看出在可降解生物塑料已有的市場(chǎng)上有很大的發(fā)展?jié)摿?。持續(xù)開(kāi)發(fā)可降解塑料，注重應(yīng)用拓展，對(duì)塑料產(chǎn)業(yè)和人類(lèi)的生存環(huán)境都大有裨益。
 
　　資料參考：中國(guó)輕工業(yè)網(wǎng)、DT新材料、百度百科、博授堂新材料
 
　　原標(biāo)題：成長(zhǎng)中的塑料新星：可降解生物塑料
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