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      可降解材料及造粒機
      發布時間:2015-05-01    文章來源:    瀏覽次數:6396

      可降解制品及分類

      一、注塑類

      1、用途:一次性使用的餐具和其它生活用品,例如:刀、叉、勺、碟、碗、筷子、花盆等。

      2、制品加工方法:同普通注塑制品方法一樣。

      3、降解性能:通過ISO14851檢測,在自然環境中,約10天后開始降解,90天后降解≥70%。

      二、吸塑類

      1、用途:主要為熱成型的制品,如:一次性飲料杯、冷飲盒、方便食品器皿,各種片、丸、粒、藥品的罩式包裝。

      2、制品加工方法:先以粒料為原料,用通用擠出機加工成片材,片材按照膜具形狀經過熱成型生產出各種制品。

      3、降解性能:通過ISO14851檢測,在自然環境中,約10天后開始降解,90天后降解≥70%。

      三、薄膜類

      1、用途:農用地膜、各種包裝用薄膜、各種包裝袋。

      2、制品加工方法:采用通用吹膜機吹塑成型,制成各種產品。

      3、降解性能:通過ISO14851檢測,在自然環境中,約10天后開始降解,90天后降解≥70%。

      四、發泡類

      1、用途:防震材料。

      2、降解性能:通過ISO14851檢測,在自然環境中,約10天后開始降解,90天后降解≥70%。

      可降解材料

      生物降解塑料

      由微生物合成的生物降解塑料,簡稱生物塑料,包括生物聚酯、生物纖維素、多糖類和聚氨基酸等,是一類能完全被自然界中的微生物降解的塑料。

      微生物體內貯存的動植物脂肪或糖原,是一類脂肪族聚酯,稱為生物聚酯,是微生物的營養物質。當無碳源存在時,這些聚酯可分解為乙酰輔酶作為生命活動的能源。

      聚乳酸(PLA)又稱聚內交酯,是以微生物發酵產物乳酸為單體化學合成的。使用后可自動降解,不會污染環境。

      聚乳酸可以被加工成力學性能優異的纖維和薄膜,其強度大體與尼龍纖維和聚酯纖維相當。聚乳酸在生物體內可被水解成乳酸和乙酸,并經酶代謝為CO2和H2O,故可作為醫用材料。日本、美國已經利用聚乳酸塑料加工成手術縫合線、人造骨、人造皮膚。聚乳酸還被用于生產包裝容器、農用地膜、纖維用運動服和被褥等。

      淀粉塑料含淀粉在90%以上,添加的其他組份也是能完全降解的,目前已有日本住友商事公司、美國Wamer-Lamber公司、意大利Ferrizz公司等宣稱研究成功含淀粉量在90%~100%的全淀粉塑料,在(1月~1年)完全生物降解而不留任何痕跡,無污染,可用于制造各種容器、瓶罐、薄膜和垃圾袋等。

      全淀粉塑料的生產原理是使淀粉分子變構而無序化,形成了具有熱塑性能的淀粉樹脂,因此又稱為熱塑性淀粉塑料。其成型加工可沿用傳統的塑料加工設備。

      以淀粉為原料開發生物降解塑料的潛在優勢在于:淀粉在各種環境中都具備完全的生物降解能力;塑料中的淀粉分子降解或灰化后,形成二氧化碳氣體,不對土壤或空氣產生毒害;采取適當的工藝使淀粉熱塑性化后可達到用于制造塑料材料的機械性能;淀粉是可再生資源,取之不絕,開拓淀粉的利用有利于農村經濟發展。

      需要說明的是,我國目前生產的淀粉塑料絕大多數為填充型淀粉塑料,即在非生物降解的高分子材料中添加一定比例的淀粉,通過淀粉的生物降解而致使整個材料物理性能崩潰,促使大量端基暴露以致氧化降解,但這種“崩潰”后的剩余部分中的PE、PVC等均不可能降解而一直殘留于土壤中,日積月累當然會造成污染,因此國外將此類產品歸屬為淘汰型。

      光降解塑料

      光降解塑料是指在光的作用下能發生降解的塑料。

      光降解塑料舉例

      按制造方法可將光降解塑料分成合成型降解塑料和添加型降解塑料。

      a、乙烯/一氧化碳共聚物(E/CO)

      光降解以主鏈斷裂為特征。E/CO的光降解速度和程度與鏈所含的酮基的量有關,含量越高,降解速度越快,程度也越大。美國德克薩斯州的科學家曾對E/CO進行過戶外曝曬實驗,在陽光充足的六月,E/CO最快只需幾天便可降解。

      b、乙烯基類/乙烯基酮類共聚物(Ecolyte)

      Ecolyte分子側鏈上的酮基在自然光的作用下可發生分解。Ecolyte的光降解性能優于E/CO,但成本也較高。

      這類聚合物的缺點是一旦見光就開始發生降解,幾乎沒有誘導期,需要加入抗氧劑以達到調節誘導期的目的。

      添加型光降解塑料

      添加型光降解塑料是在聚合物中添加少量光敏劑,在低濃度時是光氧化降解催化劑,經日光(紫外光)輻照而發生反應,使聚烯烴高分子斷裂。

      在PE、PP等聚合物中添加酮類、胺類等光敏劑都可取得較好的光降解性。

      添加型光降解塑料成本低,生產工藝簡單,做覆蓋地膜使用效果較好。但其降解特性是曝光面降解比較徹底,埋在土壤里的部分則降解較差。這類光降解塑料的降解誘導期可控制在二個月以上。但降解時間可控性較差。

      降解塑料的開發趨向

      在美國和日本市場存在的可降解塑料包括生物降解聚酯,如聚乳酸、生物降解PET、聚丁烯琥珀酸酯/已酸酯、聚羥基丁酸酯/戊酸酯、聚乙烯琥珀酸酯、聚酯酸胺和聚已內酯/混合物;淀粉和其混合物;以及加入增強降解能力添加劑的其它塑料。增長的原因是環保塑料用量的增加,另一原因是降低生產成本。通過擴大產量和經濟規模,生產廠家降低了它們的價格。但是,由于可降解樹脂成本高和已有的各種塑料牢牢占領它們的市場是生物降解塑料進入市場的障礙。

      環境降解塑料是一類新型的塑料品種,國外開發可環境降解的塑料始于70年代,當時主要開發光降解塑料,目的在于解決塑料廢棄物,尤其是一次性塑料包裝制品帶來的環境污染問題,至80年代時,開發研究轉向以生物降解塑料為主,而且,也出現了不用石油而用可再生資源,如植樹物淀粉和纖維素,動物甲殼質等為原料生產的生物降解塑料。另外,也開發了用微生物發酵生產的生物降解塑料,一類早已臨床應用的能為生體降解的醫用塑料,如聚乳酸也引起了人們的注意,希望能用它來解決塑料的環境污染問題,但是,對于這類塑料是否歸類為環境降解塑料尚有不同見解,日本降解塑料研究會的意見認為不能歸入環境降解塑料

      但從降解塑料是一類新型塑料的解角度考慮,應也可包括生體降解塑料,并不妨將降解塑料從用途分類,分為環境(自然)降解塑料和生體(環境)降解塑料。后者已在醫學上用于手術縫合線,人造骨骼等。中國降解塑料的開發研究基本與世界同步。但是中國降解塑料的研究開發始于農用地膜。中國是一個農業大國。地膜的消費量占世界第一位,為解決累積在農田的殘留地膜對植物根系發育造成的危害而影響作物產量,以及殘膜對農機機耕操作的防礙問題。70年代即開始了光降解塑料地膜的研制,1990年前后,出現了淀粉填充于通用塑料的生物降解塑料,同時,在光降解塑料的基礎上,開發同時填充淀粉的兼具光降解和生物降解功能的地膜。

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