天津生物基聚酯可降解塑料哪里的好
生物分解塑料分类
按照原料组成和制造工艺不同可分为以下三种:天然高分子及其改性材料、微生物合成高分子材料和化学合成高分子材料。目前具有应用前景的生物分解塑料有:聚乳酸(PLA)、聚3-羟基烷酸酯(PHA) 、聚ε-己内酯(PCL) 和聚丁二酸丁二醇酯(PBS) 。
聚乳酸(PLA)
聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料,取之于自然、用之于生活、回归于自然,是以玉米等含淀粉生物质或秸秆纤维素为原料,发酵生产高光纯乳酸,将乳酸制备成环状二聚体丙交酯,再将丙交酯开环聚合生产聚乳酸,不以石油为原料,只要通过植物的光合作用形成生物质可再生资源,取之不尽、用之不竭。聚乳酸制品的废弃物被自然界中微生物分解成二氧化碳和水,二氧化碳和水通过植物光合作用,形成生物质并继续成为聚乳酸发酵的原料,是世界公认的环境友好材料,也是世界应用的终极材料,可应用于医院用品、养老院用品、学校学生、社区养老、酒店用品、母婴用品、居家用品、家具用品、美容养生用品、航空用品、高铁用品等领域,具有重要的发展潜力。
聚3-羟基烷酸酯(PHA)
聚羟基脂肪酸酯是近20多年来迅速发展起来的天然生物高分子材料,它是一种很多种微生物合成的细胞内聚酯。
聚羟基脂肪酸酯是由微生物通过各种碳源发酵而合成的不同结构的脂肪族共聚聚酯。其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。PHB是一种在自然界中广泛存在的热塑性聚酯,尤其常在细菌细胞间发现。PHB的许多物理性能和机械性能与聚丙烯塑料接近,但它具有生物降解性和生物相容性,在生物体内可完全降解成β-羟基丁酸、二氧化碳和水。用这种生物塑料制成的材料可用于药物释放系统、植入体及一些痊愈后在人体中无害分解的器件,但相对聚丙烯来说,PHB比较硬,且更脆一些。通过PHB与PHV共聚(PHBV)可以改善PHB结晶度高、较脆的弱点,提高其机械性、耐热性和耐水性。
当可降解塑料的环境影响(石油消耗,碳排放,能源消耗,农业污染等等)依旧存在,那可降解塑料依旧会造成环境问题。如果我们此时由于误以为可降解塑料是低害甚至无害的,而大量增加“可降解”塑料制品的使用量,那造成的总体环境影响(单位塑料制品的影响×塑料制品总量)或许会反而大于曾经传统塑料的时代。更不提现在可降解塑料的定义依旧模糊,当打着“可降解塑料”名头,但却“只有在理想环境中需要很长时间才能降解”的塑料混入市场,那其所造成的环境危害只增不减。
塑料生产早出现在19世纪,20世纪其生产量飙升,从1950年的200万吨飙升至2017年的3.48亿吨,预计到2040年产能还将再次翻倍。随着塑料的生产和使用量的激增,塑料污染也随之而来,海洋中的塑料总量可能已经达到1.5亿吨左右。如今,塑料垃圾和微塑料环境危害已经无孔不入,海洋生物,鸟类,甚至食品,饮用水当中均检测出不同材质的微塑料颗粒。根据联合国环境规划署(UNEP)报道,到2050年,99%的鸟类都会食用塑料。鉴于塑料废弃后因不当处置带来环境问题,解决白污染问题迫在眉睫。
可生物降解塑料生产过程中消耗的能量小于特性接近的传统塑料。可生物降解塑料的生产过程中一般每千克需要2500-4500万焦耳的能量,其中常见的PLA需要4470万焦耳的能量。而传统塑料每千克需要消耗7300-8600万焦耳的能量[2][3],远高于可生物降解的塑料。如果将的不可降解塑料替换成可生物降解塑料,按照2019年的塑料产量[4]估算,每年能节省1-2.2×1019焦耳的能量。占2019年能耗5.8×1020焦耳[5]的1.7-3.8%。