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可降解塑料的研究進(jìn)展可降解塑料的研究進(jìn)展 摘要 摘要 文章綜述了國(guó)內(nèi)外降解塑料的研究現(xiàn)狀 介紹了降解塑料的定義 評(píng)價(jià)標(biāo) 準(zhǔn)以及降解塑料的分類 以及光降解塑料 生物降解塑料 化學(xué)降解塑料以及光 生物雙降解塑料的研究動(dòng)態(tài) 展望了降解塑料的光明前景 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞 降解塑料 光降解 生物降解 化學(xué)降解 光 生物雙降解 1 前言前言 塑料作為20世紀(jì)被產(chǎn)業(yè)化的一種新型材料 以其輕便 耐用 加工性能好等優(yōu)點(diǎn)在 農(nóng)業(yè) 工業(yè) 醫(yī)藥和日常生活等主要領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用 1 我國(guó)是塑料制品生 產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó) 每年都有大量塑料制品報(bào)廢 除少量被焚燒處理外 絕大部分最終 作為塑料垃圾進(jìn)入環(huán)境 而塑料大多性能穩(wěn)定 在自然環(huán)境中被微生物利用 分解 至少需要200年 若在地下堆積填埋 不僅會(huì)破壞土壤的通透性 使土壤板結(jié)影響 農(nóng)作物的生長(zhǎng) 還會(huì)占用和浪費(fèi)大量土地 日益增長(zhǎng)的塑料垃圾越來(lái)越嚴(yán)重的威脅 著生態(tài)平衡和環(huán)境 由于建填埋場(chǎng)的空間有限 焚燒設(shè)施不僅需投入大量資金 還 會(huì)帶來(lái)環(huán)保問(wèn)題 專家們一致認(rèn)為從消費(fèi)終端治理 白色污染 收效甚微 要從根 本上解決廢塑料的環(huán)境污染問(wèn)題 就應(yīng)該用能降解或易降解的塑料制品代替當(dāng)前的 塑料制品 1972年 G J L Griffin申請(qǐng)了世界上第一個(gè)淀粉填充聚乙烯塑料的專 利 開(kāi)創(chuàng)了降解塑料的先河 從此降解塑料成為風(fēng)靡全球的環(huán)保概念 世界許多國(guó) 家尤其發(fā)達(dá)國(guó)家把開(kāi)發(fā)降解塑料作為治理塑料廢棄物 白色污染 保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡的有效途徑之一 特別是作為減輕一次性塑料 廢棄物對(duì)景觀和土地污染的有效措施而競(jìng)相開(kāi)發(fā)和開(kāi)拓市場(chǎng) 1 降解塑料的出現(xiàn) 是部分解決了塑料廢棄物造成的白色污染難題 幾十年來(lái)國(guó)內(nèi)外在降解塑料領(lǐng)域理 論研究 材料研究 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用 宣傳推廣及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等方面所做的大量努 力今天已拙見(jiàn)成效 2 3 降解塑料在我國(guó)的研究和應(yīng)用起步稍晚 但發(fā)展較快 特 別是最近五年的發(fā)展 形成了以降解地膜 地膜降解母料 可降解快餐飯盒為龍頭 全面發(fā)展的格局 2 可降解塑料的定義可降解塑料的定義 可降解塑料 可降解塑料 degradable plastic 是指在使用和保存期內(nèi)能滿足原來(lái)應(yīng)用性能要求 使用后在特定環(huán)境條 件下 使其能在較短時(shí)間內(nèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化 而引起某些性質(zhì)損失的一類塑 料 3 可降解塑料的分類可降解塑料的分類 降解塑料按照降解機(jī)理可大致分為光降解塑料 生物降解塑料 光 生物雙降解塑料和化學(xué)降解塑料 其中 具有完全降解特性的生物降解塑料和具有 光 生物雙重降解特性的光 生物雙降解塑料 是目前主要的研究開(kāi)發(fā)方向和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向 3 1 光降解塑料光降解塑料 光降解塑料一般是指在太陽(yáng)光的照射下 引起光化學(xué)反應(yīng)而使大分子鏈斷裂和分解 的塑料 一般光降解塑料的制備方法有兩種 一是在高分子材料中添加光敏劑 由 光敏劑吸收光能后產(chǎn)生自由基 促使高分子材料發(fā)生氧化作用后達(dá)到劣化 另一種 是利用共聚的方式將光敏基團(tuán) 如羧基 雙鍵等 導(dǎo)入高分子結(jié)構(gòu)內(nèi)賦予材料光降解的特性 因此光降解塑料可分 為添加型和合成型兩類 合成型光降解塑料是通過(guò)共聚反應(yīng)在塑料的高分子主鏈上引入羰基等感光基團(tuán) 而賦予其光降解特性的 并可以通過(guò)調(diào)節(jié)光敏基團(tuán)的含量來(lái)控制光降解活性 現(xiàn)在 已知的有乙烯 CO 共聚物 乙烯酮 乙烯共聚物等 以一氧化碳或乙烯酮類為光敏單體與烯烴類單體共聚 可合成含羰 基結(jié)構(gòu)的聚乙烯 PE 聚丙烯 PP 聚氯乙烯 PVC 等光降解聚合物 添加型光降解塑料是在聚乙烯 聚苯乙烯等通用塑料中添加光敏性添加劑 制 成的光降解塑料制品 在紫外光作用下 光敏劑可離解成具有活性的自由基 進(jìn)而 引發(fā)聚合物分子鏈斷裂使其降解 常用的光敏劑有過(guò)渡金屬絡(luò)合物 硬脂酸鹽 N N 二丁基二硫代氨基甲酸鐵等 用量約1 3 質(zhì)量 另外可以根據(jù)添加劑本身所具有的光催化氧化作用以及氧化還原作用來(lái)促 進(jìn)聚合物的光降解 可控光降解塑料可以說(shuō)是光降解塑料向深層發(fā)展的一種標(biāo)準(zhǔn) 它除具有光降解 的必備特性外 還必須具有特定的光降解行為 美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院的克里維絡(luò)采 用能同紫外線發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì) 研制成功了該類塑料 國(guó)內(nèi)有些研究單位和廠 家在此方面做了大量的研究開(kāi)發(fā)工作 并能生產(chǎn)一定量的可控光降解薄膜 研究發(fā) 現(xiàn)可以通過(guò)調(diào)節(jié)光敏劑的添加量以及光敏劑與抗氧化劑的配比來(lái)實(shí)現(xiàn)薄膜的光降解 可控性 3 2 生物降解塑料生物降解塑料 光降解塑料由于價(jià)格較高 又只能在光照下降解 受地理環(huán)境 氣候制約性很大 埋地部分不能降解等問(wèn)題 使大面積應(yīng)用受到一定限制 光降解表現(xiàn)出來(lái)的諸多缺 點(diǎn)使得光降解最終退出歷史舞臺(tái) 而生物降解所變現(xiàn)出的優(yōu)良的全降解性能 使得 各國(guó)開(kāi)始把研究目光轉(zhuǎn)向生物降解 目前研究開(kāi)發(fā)的生物降解材料有天然高分子材 料 微生物合成高分子材料 人工合成高分子材料以及共混性高分子 添加型 材料 天然高分子型是利用淀粉 纖維素 甲殼質(zhì) 蛋白質(zhì)等天然高分子材料制備的生物 降解材料 2001 年5 月 美國(guó)的Bio Corps 公司生產(chǎn)出用熱塑性淀粉材料制成的塑料杯上市銷售 生物合成的完全生物降解塑料是微生物把某些有機(jī)物作 為食物源 通過(guò)生命活動(dòng)合成的高分子化合物 通過(guò)微生物合成而得到的生物降解 塑料以聚羥基脂肪 PHA 類為多 其中最常見(jiàn)的有聚3 羥基丁酸酯 PHB 聚羥基戊酸酯 PHV 及PHB 和PHV 的共聚物 PHBV PHB PHV 共聚物已經(jīng)有產(chǎn)品出售 商品名為Biopol 化學(xué)合成法合成的生物降解塑料大多是在分子結(jié)構(gòu)中引入能被微生物降解的含 酯基結(jié)構(gòu)的脂肪族聚酯 目前具有代表性的產(chǎn)品有聚己內(nèi)酯 PCL 聚琥珀酸丁二 醇酯 PBS 聚乳酸 PLA 以及最近國(guó)內(nèi)研究最熱的二氧化碳基生物降解 塑料等 添加型生物降解高分子材料是指在普通聚合物中添加易被細(xì)菌等微生物分解的物質(zhì) 而得到的高分子材料 美國(guó)Agti Tech 公司于1998 年投1 億美元建立了一條以玉米淀粉為基料的生產(chǎn)降解塑料垃圾袋的成套生產(chǎn)線 我國(guó)淀 粉塑料首先于1988 年由江西科學(xué)院研究成功并建立國(guó)內(nèi)第一條淀粉基聚乙烯醇流延法生產(chǎn)可降解薄膜 的生產(chǎn)線 以后陸續(xù)看到有關(guān)報(bào)道 3 3 光光 生物雙降解塑料生物雙降解塑料 盡管目前對(duì)光降解塑料和生物降解塑料的研究和報(bào)道較多 但在推廣過(guò)程中遇 到不少問(wèn)題 1 經(jīng)濟(jì)問(wèn)題 生物降解塑料的價(jià)格要比普通塑料高2 15 倍 高昂的價(jià)格成為其進(jìn)入市場(chǎng)的阻力 2 技術(shù)問(wèn)題 生物降解塑料在不同應(yīng)用領(lǐng)域要求有不同的降解速度 如在作包裝材料 時(shí)要求有一定的使用期 作醫(yī)藥材料時(shí)則要求降解速度快 要做到能有效控制降解 時(shí)間 在技術(shù)上還待提高 3 安全問(wèn)題 面對(duì)光降解塑料與生物降解塑料不可忽視的缺點(diǎn) 各國(guó)開(kāi)始考慮兩種降解的結(jié) 合 即光 生物雙降解塑料 光 生物雙降解塑料具有光 生物的雙重降解性 是當(dāng)前世界降解塑料的主要開(kāi)發(fā)方向 之一 其制備方法是采用通用高分子材料 如PE 中添加光敏劑 自動(dòng)氧化劑 促氧化劑 抗氧劑和作為微生物培養(yǎng)基的生物降解助 劑等的添加型技術(shù)比較普遍 光 生物雙降解塑料分為合成型雙降解塑料和摻混型雙降解塑料 但由于合成型光降解 塑料成本較高 研究較少 目前研究較多的是摻混型光 生物雙降解塑料 當(dāng)前國(guó)外開(kāi)發(fā)的主要品種有美國(guó)Ecostar International公司開(kāi)發(fā)的Ecostar Plus 母料 美國(guó)Ampact 公司開(kāi)發(fā)的PolygradeII PolygradeIII 以及美國(guó)ADM 公司的Polylean 產(chǎn)品 加拿大St Lawrance 公司的Ewster 母料以及EPI 公司生產(chǎn)的TDPA 母料也具有光 生物雙降解性 以及其他歐美產(chǎn)品 我國(guó)通過(guò) 八五 攻關(guān)研究 在光 生物雙降解薄膜方面取得了可喜的進(jìn)展 北京塑料研究所采用聚乙烯為基礎(chǔ)料 添 加含有光敏劑 光氧化穩(wěn)定劑等組成光降解體系和含有N P K 等多種化學(xué)元素作為生物降解體系的濃縮母料 可擠出吹塑制成厚度為0 005mm 的可控降解薄膜 3 4 化學(xué)降解塑料化學(xué)降解塑料 化學(xué)降解塑料又可分為氧化降解塑料和水解降解塑料 氧化降解塑料是指由氧 化作用而引起降解的一類塑料 水降解塑料是指由水解作用而引起降解的一類塑料 化學(xué)降解塑料也有其很廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域 農(nóng)藥包裝塑料薄膜用后難以降解 嚴(yán)重 污染農(nóng)田生態(tài)環(huán)境 較長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)一直成為困擾人們的難題 英國(guó)的帕羅格安公司 研制成功一種可水解的塑料薄膜 這種薄膜具有普通薄膜的力學(xué)性能和印刷性能 可有效保證包裝袋內(nèi)的農(nóng)藥氣味不外泄及耐碳?xì)漕惢瘜W(xué)品的腐蝕 而其最大的特點(diǎn) 是用后可水解而降解 解決了農(nóng)藥包裝膜污染環(huán)境的難題 4 可降解塑料的評(píng)價(jià)方法可降解塑料的評(píng)價(jià)方法 為了解決越來(lái)越多的塑料廢棄物問(wèn)題 世界上相繼出現(xiàn)了焚燒利用熱能 回收 再利用 自然降解等三種主要解決塑料廢棄物的方法 而開(kāi)發(fā)可自然降解的塑料制 品來(lái)替代目前普遍使用的普通塑料制品是近年來(lái)的熱點(diǎn) 由于各國(guó)政府 科學(xué)家 企業(yè)家的共同努力 降解塑料的開(kāi)發(fā)不斷取得進(jìn)展 開(kāi)發(fā)成果已應(yīng)用與各個(gè)行業(yè) 如降解農(nóng)用塑料薄膜 一次性降解餐具 降解包裝材料 日用塑料 醫(yī)藥行業(yè)中的 可降解的手術(shù)縫線等 生產(chǎn)降解產(chǎn)品的企業(yè)越來(lái)越多 隨著可降解產(chǎn)品的生產(chǎn)和需 求將與日俱增 為了規(guī)范可降解差評(píng)市場(chǎng) 保證差評(píng)的可降解行 最終保護(hù)環(huán)境 建立一個(gè)完善的可降解塑料的測(cè)試技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系尤為重要和緊迫 5 可降解塑料的發(fā)展前景可降解塑料的發(fā)展前景 降解塑料目前仍處于不斷成熟的階段 技術(shù)含量較高 特別是隨著人們對(duì)環(huán)境污染 問(wèn)題的日益關(guān)注和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施 降解塑料的研究前景看好 應(yīng)用領(lǐng)域也 將會(huì)得到拓展 然而就目前的研究成果而言 欲使其普遍使用仍需較長(zhǎng)的時(shí)間 為 了使降解塑料更好地服務(wù)于人類 今后的主要研究領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)是 1 根據(jù)不同用途及環(huán)境條件 開(kāi)發(fā)準(zhǔn)時(shí)光 生物可控性環(huán)境降解塑料 2 進(jìn)一步提高準(zhǔn)時(shí) 可控性 用后快速降解性和完全降解性 3 加速研制生物降解塑料或普通塑料與淀粉 纖維素或無(wú)機(jī)材料填充共混或合金 化技術(shù) 以及完全生物降解塑料與天然材料涂復(fù)層合技術(shù) 4 加速研究和建立統(tǒng)一的降解塑料的定義 降解機(jī)理 評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn) 5 探索及培育能降解普通塑料的菌株 5 1 國(guó)外現(xiàn)狀和趨勢(shì)國(guó)外現(xiàn)狀和趨勢(shì) 從全球來(lái)看 目前生產(chǎn)降解塑料的主要國(guó)家有美國(guó) 意大利 德國(guó) 加拿大 日本 中 國(guó)等 國(guó)外許多發(fā)達(dá)國(guó)家在研究降解塑料方面投入了大量資金 美國(guó)是研究和開(kāi)發(fā)降解塑 料的主要國(guó)家之一 主要單位有十幾家 如塑料降解研究聯(lián)合體 PDRC 生物 環(huán)境降解塑料研究會(huì) BEOPS 等 他們的宗旨是進(jìn)行有關(guān)降解材料合成 加工 工藝 降解試驗(yàn) 測(cè)試技術(shù)和方法標(biāo)準(zhǔn)體系的建立 近年來(lái)日本對(duì)降解塑料的研究 開(kāi)發(fā)給予了極大的關(guān)注 日本通產(chǎn)省已將生物降解塑料作為繼金屬材料 無(wú)機(jī)材料 高分子材料之后的 第四類新材料 并撥款1440萬(wàn)美元支持生物降解塑料的開(kāi) 發(fā) 內(nèi)容包括生物降解性塑料研制及試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法的研究開(kāi)發(fā) 歐洲Brite Euram對(duì)降解塑料之一的生物降解塑料就投資200萬(wàn)美元 用于跨國(guó)研究和開(kāi)發(fā) 并計(jì)劃建立完善的降解評(píng)價(jià)體系 到目前 國(guó)外制定的可降解塑料測(cè)試技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn) 很多 測(cè)試技術(shù)涉及物理性能 羰基指數(shù) 熔點(diǎn) 分子量 質(zhì)量變化及電鏡表面掃 描 14C放射線跟蹤法與生物菌種浸蝕 堆肥法 涉及的標(biāo)準(zhǔn)有近20幾個(gè) 國(guó)外測(cè) 試技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)總的趨勢(shì)就是用加速降解試驗(yàn)在短時(shí)間內(nèi)來(lái)評(píng)價(jià)降解塑料的可降解性 能 美國(guó)Warner Lawbert公司建立了一套4 5萬(wàn)噸 年的工業(yè)化生產(chǎn)線 大規(guī)模生產(chǎn)淀粉系列的生物 降解塑料 并有3個(gè)同等規(guī)模的生產(chǎn)線正在建設(shè)中 美國(guó)杜邦公司和伊士曼公司生 產(chǎn)聚酯系列生物降解塑料 商品名分別為 Biomax 和 Faster Bio 主要用于家用垃圾袋 餐具 尿布 花盆 農(nóng)用薄膜等 其產(chǎn)品正在德國(guó) 市場(chǎng)推廣 日本催化合成公司于2002年底投產(chǎn)了4 5萬(wàn)噸 年聚乙烯琥珀酸酯生物降解樹(shù)脂 該生物降解樹(shù)脂由琥珀醛和乙二醇生產(chǎn) 中型裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品已成功應(yīng)用于農(nóng)業(yè) 薄膜 拜耳公司開(kāi)發(fā)了淀粉 聚氨酯摻混物 適用于包裝和薄膜的制造 可完全生物降解 這種摻混物由天然谷 物淀粉與乳化的聚氨酯制取 由含水的淀粉與聚氨酯 聚脲懸浮體在80 150 下生產(chǎn) 過(guò)量的水在混合時(shí)或在擠壓過(guò)程被蒸發(fā)掉 這 種材料可采用注模 吹模和擠出加工 所得摻混物完全生物降解 并具有極好的成 膜性和機(jī)械性能 甚至在淀粉比例超過(guò)90 情況下 聚合物摻混物仍有很好的機(jī)械 性能 由于采用天然淀粉和工業(yè)化的聚氨酯懸浮體 故生產(chǎn)費(fèi)用較低 夏威夷大學(xué)的夏威夷天然能源學(xué)院開(kāi)發(fā)了從食品廢料制造可生物降解聚合物P HB工藝 該工藝采用厭氧細(xì)菌分解食品廢物 釋放出乳酸和丁酸作為副產(chǎn)物 這 些酸類從漿液中取出 并在含有磷酸鹽和硫酸鹽的營(yíng)養(yǎng)液中通過(guò)硅酮膜擴(kuò)散進(jìn)入含 Ralstoniaeutropha細(xì)菌的充氣懸浮體中 這些細(xì)菌將酸轉(zhuǎn)化為聚合物 PHB用離心 分離方法得到 與ICI工藝相比 該工藝的成本顯著降低 另外 如果擴(kuò)散膜由硅 酮改為聚酯 最終將產(chǎn)生較粘稠的可生物降解聚合物聚3 羥基丁酸酯 3 羥基戊酸酯 PHBV 采用該工藝 每100kg食品漿液可制取22kg聚合物 俄羅斯和烏克蘭的研究人員成功地研制出了一種可生物降解的聚氨酯 PU 基復(fù) 合材料 研究人員將微晶纖維素粉末添加到聚氨酯中 纖維素可生物降解 并且能 與聚氨酯很好地相容 5 2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀和趨勢(shì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀和趨勢(shì) 國(guó)內(nèi)對(duì)降解塑料的研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代末和90年代初 開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品主要有 包裝材料 一次性餐具 辦公用品及農(nóng)業(yè)用品如農(nóng)業(yè)薄膜等 國(guó)內(nèi)已涉及的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)國(guó)家塑料制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 北京 于1992年開(kāi)始對(duì) 降解塑料及其降解性能進(jìn)行了研究 到目前已經(jīng)擁有室外自然曝曬實(shí)驗(yàn)室 人工加 速降解實(shí)驗(yàn)室 測(cè)試與分析方法有樣品降解前后物理性能 羰基指數(shù) 熔點(diǎn) 降解 前后樣品質(zhì)量損失 以及生物菌種浸蝕 堆肥法 擁有的設(shè)備有室外曝曬架 氙燈 人工模擬自然條件加速化箱 生物細(xì)菌培養(yǎng)箱 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) FTTR紅外儀 差熱分析儀 DSC 等 能初步評(píng)價(jià)光降解 生物降解 光 生物降解型塑料降解性能 到目前已對(duì)全國(guó)幾十家企業(yè)的降解產(chǎn)品進(jìn)行了測(cè)試評(píng)價(jià) 降解性能的評(píng)價(jià)測(cè)試方法在國(guó)內(nèi)已處于領(lǐng)先地位 國(guó)內(nèi)其他科研院所也都紛紛加 入了降解塑料降解性能的研究行列 如廣東省微生物研究所已經(jīng)建立受控堆肥條件 下材料的生物降解性和崩解性能測(cè)試的試驗(yàn)方法等 包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及ISO標(biāo)準(zhǔn) 為客戶提供進(jìn)入國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)所需的生物降解性能評(píng)定及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響評(píng)價(jià) 我國(guó)從上世紀(jì)80年代中期開(kāi)始可降解塑料的研究工作 最初主要集中在光降解塑料 但這種添加型的降解塑料在自然環(huán)境中并不能全部降解 同時(shí)使用性能上也不能 滿足要求 因此從上世紀(jì)80年代末起 我國(guó)開(kāi)始研發(fā)生物分解塑料 目前我國(guó)生物分 解塑料主要集中在植物纖維如秸稈纖維模塑制品 淀粉模塑制品 能規(guī)?;a(chǎn)的 品種主要為PHBV PPC PVA PEG PHA 據(jù)統(tǒng)計(jì) 我國(guó)目前從事降解塑料的企業(yè)有100 多家 初步形成了產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的開(kāi)發(fā)體系 建成雙螺桿降解母料生產(chǎn)線近100條 年生產(chǎn)能力約10萬(wàn)噸 其中天津丹海公司 吉林金鷹 降解塑料 公司 南京蘇石降解 樹(shù)脂公司 深圳綠維塑膠公司 深圳德實(shí)利集團(tuán)公司 海口天人降解塑料公司 惠州 環(huán)美降解樹(shù)脂公司 寧夏華西降解樹(shù)脂制品公司已投產(chǎn)或批量投產(chǎn) 年產(chǎn)量2 3萬(wàn)噸 典型產(chǎn)品有天津丹海公司的淀粉基生物降解產(chǎn)品 用于制得的薄膜中 改性淀粉等 可生物降解成分含量達(dá)51 以上 其中育苗缽和注塑制品的淀粉含量可達(dá)60 80 我國(guó)浙江臺(tái)州市海正集團(tuán)公司研制成功聚乳酸生物降能塑料 己將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化中試 階段 該公司已掌握了乳酸的發(fā)酵 提取 聚合等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù) 計(jì)劃兩年內(nèi)建成1 萬(wàn)噸 年規(guī)模生產(chǎn)裝置 上海林達(dá)塑膠公司研發(fā)的全生物降解母粒也已形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模 中國(guó)環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn) 證委員會(huì)向林達(dá)公司頒發(fā)了 中國(guó)環(huán)保標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證證書(shū) 上海林達(dá)公司研發(fā)的 全生物降解母粒 加入聚乙烯中制成的塑料薄膜可降解 且無(wú)毒副作用 實(shí)現(xiàn)了清潔 化生產(chǎn) 據(jù)悉 使用該降解母粒后可節(jié)約20 的原料 因此薄膜生產(chǎn)企業(yè)不會(huì)增加成 本 上海的家樂(lè)福 農(nóng)工商 華聯(lián)等大型連鎖超市已用上加入降解母粒的 塑料袋 武漢華麗環(huán)??萍脊咀灾餮兄崎_(kāi)發(fā)了可塑性淀粉基生物全降解材料 這種材 料采用表面疏水處理 超細(xì)化等新工藝 并通過(guò)添加內(nèi)增塑劑等 實(shí)現(xiàn)了淀粉的可塑 性 同時(shí)該公司還研制成功了嚙合同向平行雙螺桿擠出機(jī) 可一次性完成內(nèi)增塑 淀 粉結(jié)構(gòu)改性 淀粉接技等反應(yīng)過(guò)程 并且不需要通過(guò)原料造粒環(huán)節(jié) 我國(guó)清華大學(xué)通過(guò)開(kāi)展高分子科學(xué) 化工和微生物等學(xué)科的交叉研究 在世界 上成功發(fā)展了基因工程法合成可降解聚酯的新方法 并獲得了性能優(yōu)異的新型可降 解聚酯3 羥基丁酸與3 羥基己酸的共聚物 PHBHHx 研究小組建立了合成基因的新技術(shù) 發(fā)現(xiàn)了4個(gè)與合成 PHA 聚羥基脂肪酯 相關(guān)的4個(gè)新基因并存入國(guó)際基因庫(kù) 克隆到了與合成PHA相關(guān) 的3個(gè)新基因 用這些新基因及突變體構(gòu)建成功合成新型性能PHA的高效微生物表達(dá) 體系 現(xiàn)正在進(jìn)行PHA制備的擴(kuò)大實(shí)驗(yàn) 并利用篩選獲得的菌株進(jìn)行了新型PHBHHx合 成 在世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)PHBHHx工業(yè)化生產(chǎn) 目前我國(guó)降解塑料開(kāi)拓的應(yīng)用領(lǐng)域主要是農(nóng)田 包裝和日用一次性消費(fèi)品 降 解塑料地膜處于示范應(yīng)用階段 一次性包裝材料及日用雜品正推向市場(chǎng) 完全生物 降解塑料處于中試階段 并可望走向產(chǎn)業(yè)化 從總體上看 除合成型光降解 完全生 物降解塑料外 我國(guó)降解塑料的研發(fā)進(jìn)程已與世界同步 技術(shù)水平接近或相當(dāng)世界 先進(jìn)水平 國(guó)外在降解試驗(yàn)的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系的建立上已經(jīng)比較完全 而國(guó)內(nèi)的降解試驗(yàn) 方法標(biāo)準(zhǔn)除光降解試驗(yàn)方法采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以外 微生物的降解試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)包括微 生物行為評(píng)定法 堆肥法等均沒(méi)有專門的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的一些試 驗(yàn)方法與國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)有一定的區(qū)別 如ISO 846 1996 塑料在真菌和細(xì)菌作用下的行為測(cè)定 用直觀檢驗(yàn)法或用測(cè)量質(zhì)量或物性變化的評(píng)價(jià)方法 中涉及的菌種有真菌ATCC6275 CMI114933 ATCC18502 ATCC9645 ATCC6205以及細(xì)菌QM82J ATCC9348 ATCC9112 CMI49528 而國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在考慮到中國(guó)國(guó)情的情況下選擇的真菌有AS3 4253 3 4004 3 3928 3 4254 3 3984 3 3875 3 3935 但是由于這些菌種的選擇缺乏經(jīng)過(guò)大多 數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品 區(qū)域性的驗(yàn)證試驗(yàn) 使國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法與國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)有一定 的差距 6 6 結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) 可降解塑料作為一種新型塑料 無(wú)論從環(huán)境保護(hù) 開(kāi)發(fā)利用可再生資源 還是 合成特殊性能的高分子材料出發(fā) 均符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求 其研究領(lǐng)域具有 很好的應(yīng)用前景 目前 降解塑料中的技術(shù)問(wèn)題仍需要全行業(yè)共同宣傳 引導(dǎo)并逐 步去解決 隨著可降解塑料 的廣泛應(yīng)用 建立能在短時(shí)間內(nèi)評(píng)價(jià)其可降解性能的 測(cè)試技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系也將成為必然的發(fā)展趨勢(shì) 7 7 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 俞文燦 可降解塑料的應(yīng)用 研究現(xiàn)狀及其發(fā)展方向 中山大學(xué)
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