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可降解材料及造粒机
发布时间:2015-05-01    文章来源:    浏览次数:3573

可降解制品及分类

一、注塑类

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样。

3、降解性能:通过ISO14851检测,在自然环境中,约10天后开始降解,90天后降解≥70%。

二、吸塑类

1、用途:主要为热成型的制品,如:一次性饮料杯、冷饮盒、方便食品器皿,各种片、丸、粒、药品的罩式包装。

2、制品加工方法:先以粒料为原料,用通用挤出机加工成片材,片材按照膜具形状经过热成型生产出各种制品。

3、降解性能:通过ISO14851检测,在自然环境中,约10天后开始降解,90天后降解≥70%。

三、薄膜类

1、用途:农用地膜、各种包装用薄膜、各种包装袋。

2、制品加工方法:采用通用吹膜机吹塑成型,制成各种产品。

3、降解性能:通过ISO14851检测,在自然环境中,约10天后开始降解,90天后降解≥70%。

四、发泡类

1、用途:防震材料。

2、降解性能:通过ISO14851检测,在自然环境中,约10天后开始降解,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,简称生物塑料,包括生物聚酯、生物纤维素、多糖类和聚氨基酸等,是一类能完全被自然界中的微生物降解的塑料。

微生物体内贮存的动植物脂肪或糖原,是一类脂肪族聚酯,称为生物聚酯,是微生物的营养物质。当无碳源存在时,这些聚酯可分解为乙酰辅酶作为生命活动的能源。

聚乳酸(PLA)又称聚内交酯,是以微生物发酵产物乳酸为单体化学合成的。使用后可自动降解,不会污染环境。

聚乳酸可以被加工成力学性能优异的纤维和薄膜,其强度大体与尼龙纤维和聚酯纤维相当。聚乳酸在生物体内可被水解成乳酸和乙酸,并经酶代谢为CO2和H2O,故可作为医用材料。日本、美国已经利用聚乳酸塑料加工成手术缝合线、人造骨、人造皮肤。聚乳酸还被用于生产包装容器、农用地膜、纤维用运动服和被褥等。

淀粉塑料含淀粉在90%以上,添加的其他组份也是能完全降解的,目前已有日本住友商事公司、美国Wamer-Lamber公司、意大利Ferrizz公司等宣称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迹,无污染,可用于制造各种容器、瓶罐、薄膜和垃圾袋等。

全淀粉塑料的生产原理是使淀粉分子变构而无序化,形成了具有热塑性能的淀粉树脂,因此又称为热塑性淀粉塑料。其成型加工可沿用传统的塑料加工设备。

以淀粉为原料开发生物降解塑料的潜在优势在于:淀粉在各种环境中都具备完全的生物降解能力;塑料中的淀粉分子降解或灰化后,形成二氧化碳气体,不对土壤或空气产生毒害;采取适当的工艺使淀粉热塑性化后可达到用于制造塑料材料的机械性能;淀粉是可再生资源,取之不绝,开拓淀粉的利用有利于农村经济发展。

需要说明的是,我国目前生产的淀粉塑料绝大多数为填充型淀粉塑料,即在非生物降解的高分子材料中添加一定比例的淀粉,通过淀粉的生物降解而致使整个材料物理性能崩溃,促使大量端基暴露以致氧化降解,但这种“崩溃”后的剩余部分中的PE、PVC等均不可能降解而一直残留于土壤中,日积月累当然会造成污染,因此国外将此类产品归属为淘汰型。

光降解塑料

光降解塑料是指在光的作用下能发生降解的塑料。

光降解塑料举例

按制造方法可将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)

光降解以主链断裂为特征。E/CO的光降解速度和程度与链所含的酮基的量有关,含量越高,降解速度越快,程度也越大。美国德克萨斯州的科学家曾对E/CO进行过户外曝晒实验,在阳光充足的六月,E/CO最快只需几天便可降解。

b、乙烯基类/乙烯基酮类共聚物(Ecolyte)

Ecolyte分子侧链上的酮基在自然光的作用下可发生分解。Ecolyte的光降解性能优于E/CO,但成本也较高。

这类聚合物的缺点是一旦见光就开始发生降解,几乎没有诱导期,需要加入抗氧剂以达到调节诱导期的目的。

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剂,在低浓度时是光氧化降解催化剂,经日光(紫外光)辐照而发生反应,使聚烯烃高分子断裂。

在PE、PP等聚合物中添加酮类、胺类等光敏剂都可取得较好的光降解性。

添加型光降解塑料成本低,生产工艺简单,做覆盖地膜使用效果较好。但其降解特性是曝光面降解比较彻底,埋在土壤里的部分则降解较差。这类光降解塑料的降解诱导期可控制在二个月以上。但降解时间可控性较差。

降解塑料的开发趋向

在美国和日本市场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、聚羟基丁酸酯/戊酸酯、聚乙烯琥珀酸酯、聚酯酸胺和聚已内酯/混合物;淀粉和其混合物;以及加入增强降解能力添加剂的其它塑料。增长的原因是环保塑料用量的增加,另一原因是降低生产成本。通过扩大产量和经济规模,生产厂家降低了它们的价格。但是,由于可降解树脂成本高和已有的各种塑料牢牢占领它们的市场是生物降解塑料进入市场的障碍。

环境降解塑料是一类新型的塑料品种,国外开发可环境降解的塑料始于70年代,当时主要开发光降解塑料,目的在于解决塑料废弃物,尤其是一次性塑料包装制品带来的环境污染问题,至80年代时,开发研究转向以生物降解塑料为主,而且,也出现了不用石油而用可再生资源,如植树物淀粉和纤维素,动物甲壳质等为原料生产的生物降解塑料。另外,也开发了用微生物发酵生产的生物降解塑料,一类早已临床应用的能为生体降解的医用塑料,如聚乳酸也引起了人们的注意,希望能用它来解决塑料的环境污染问题,但是,对于这类塑料是否归类为环境降解塑料尚有不同见解,日本降解塑料研究会的意见认为不能归入环境降解塑料

但从降解塑料是一类新型塑料的解角度考虑,应也可包括生体降解塑料,并不妨将降解塑料从用途分类,分为环境(自然)降解塑料和生体(环境)降解塑料。后者已在医学上用于手术缝合线,人造骨骼等。中国降解塑料的开发研究基本与世界同步。但是中国降解塑料的研究开发始于农用地膜。中国是一个农业大国。地膜的消费量占世界第一位,为解决累积在农田的残留地膜对植物根系发育造成的危害而影响作物产量,以及残膜对农机机耕操作的防碍问题。70年代即开始了光降解塑料地膜的研制,1990年前后,出现了淀粉填充于通用塑料的生物降解塑料,同时,在光降解塑料的基础上,开发同时填充淀粉的兼具光降解和生物降解功能的地膜。

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