生物降解塑料 产业化国外公司 科技新生随你而变 资源和环境问题是人类社会发展

爱洛姆佳佳 2024-11-15 09:59:28

生物降解塑料 产业化国外公司 科技新生随你而变 资源和环境问题是人类社会发展面临的两大挑战,也是塑料工业实现可持续发展的两大瓶颈。 传统塑料工业的发展在满足社会需求,丰富人们生活的同时也伴随着大量的石油等不可再生资源的耗费以及大量的不可降解垃圾的产生。 随着高分子科学和生物技术的发展,对生物降解塑料的研究方兴未艾,期望最终实现塑料的生物循环即塑料工业的绿色化。   生物降解塑料是指在一定的自然环境条件下,能够被微生物(如细菌,真菌或藻类)分解变成低分子化合物并最终矿化的材料。 目前国内外研究开发的生物降解塑料主要有几大类:天然产物的改性,如改性淀粉和纤维素等; 化学合成的脂肪族聚酯,如 PLA、PBS、PCL 以及 CO2聚碳酸酯等; 生物合成的脂肪族聚酯,如 PHA、PHB 等;以及上述各种生物降解塑料的共混物。 对生物降解塑料的商业化开发,国外自二十世纪 70 年代就已开始,众多世界知名的化学和生物公司都投入了大量的人力物力,并已形成数十万吨的产业化规模。 我国在这方面的工作起步较晚仍处于技术开发阶段,其中 PHA、PCL 和 PLA 等聚酯先后列入过国家和地方的“九五”科技攻关和 863 计划,相应的产业化工作尚在进行中。 《生物降解塑料在包装领域的加工应用技术进展》 爆料 1)2020 年我国塑料制品迅猛发展,总量约为8511 万 t。因此,为治理“白色污染”,加快发展 生物降解塑料显得尤为重要。我国应重点发展有丰富资源的淀粉基生物降解塑料、可生物降解和物理力学性能优良的聚乳酸二元酸 PLA 以及二元醇共聚酯类降解塑料 PBAT、PBS。这也是当今世界上发展前景最好的三大主流生物降解塑料。预计我国将会在 5~10 年内形成一个以三大生物降解塑料为主、销售值高达几百亿元人民币的大市场 。 2)不完全生物降解塑料虽具有不能完全降解的缺点,但因价格便宜,尤其是在电商兴起后,应用 淀粉填充型不完全生物降解塑料(淀粉基 PE、PP、PVC、PS 等)制作使用量大的快递袋、胶带,在我国市场上仍有较大的发展空间。塑料袋、胶带等包装废弃物骤然剧增,给环境造成巨大负担。国家邮政局于 2022 年 10 月表示,将像“限塑”一样,以更强的政策推动快递包装“绿色化”。 3)目前,开发生物降解塑料常有改性塑化、掺合和合成法,其中尤以合成法最有发展前景。合成法有微生物合成和化学合成两种。微生物合成型生物降解塑料是通过微生物发酵、聚合成脂肪族聚酯物质(PHA 等),它是由许多微生物合成的一种细胞内聚酯,是一种天然的高分子生物材料,具有良好的生物可降解性,但机械强度较差,不能满足包装功能的要求,同时发酵法的生产成本也较高,故目前在包装上使用不多。化学合成型生物降解塑料则是由树脂和 添加剂经聚合反应而得,其力学性能较好,在废弃后又能快速生物降解,故在包装上应用的多属化学合成型生物降解塑料。 4)化学合成中应重视采用高分子设计法。化学 合成法已广泛用于生物基或石化基生物降解塑料的 开发。化学合成原来需要通过大量实验以后才能获得新的聚合物,再根据新的聚合物研究其分子的结构和物性,然后再去研究其加工应用。随着量子化学、分子力学、分子生物学的发展和计算机技术进入化学领域,在高分子材料领域利用高分子设计法制备聚合物成为可能。高分子设计法的原理即是根据已积累的相关数据及所掌握的规律,建立一个数理统计模型,再用数学统计模型把新聚合物的物性(聚合物所需的性能)、分子结构设计(设计物性相对应的分子链和聚集态结构)、理想的合成方法(按该结构相关联的分子参数获得合成聚合物的原料、 方法和合成路线)关联起来。它是化学合成高聚物的逆向新思维,是一条化学合成的新捷径,摆脱了大量实验工作,从而加快了化学合成新聚合物的速度。 5)生物降解塑料在包装上的应用,是解决各种不易回收或不具回收价值的塑料薄膜袋、快递袋以及 农用薄膜所造成“白色污染”的最佳途径。许多欧洲 国家认为生物降解塑料的开发应用使堆肥化成为处理大规模固体废弃物、改善欧洲陆地质量的可行性方法 。德、英、法等国已将堆肥化作为固体废弃物(如 包装废弃物)的回收利用方式。 《生物降解塑料在国内外的研究进展及发展趋势》

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