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    深圳全降解材料原理是哪些?

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    深圳全降解材料原理是哪些?

    發布日期:2016-08-02 作者: 點擊:

    一、 定義:

    按美國ASTM定義: 生物降解高分子材料是指在細菌、真菌、藻類等自然界存在的微生物作用下能發生化學、生物或物理作用而降解或分解完全分解為CO2和水等小分子的高分子材料。生物降解材料的降解形式大致有3種: 生物的物理作用、生物的化學作用和酶的直接作用。-深圳全降解材料

    深圳全降解材料

    二、 生物降解材料的碳循環過程:

     全生物降解材料的簡介

    三、全生物降解材料的種類

    1、生物合成的完全生物降解材料

    聚羥基脂肪酸酯是由微生物通過各種碳源發酵而合成的不同結構的脂肪族共聚聚酯,其中最常見的有聚3-羥基丁酸酯(PHB)、聚羥基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。PHB是一種在自然界中尤其在細菌細胞間廣泛存在的熱塑性聚酯, 其物理性能和機械性能與聚丙烯塑料接近,但它具有生物降解性和生物相容性,在生物體內可完全降解成B-羥基丁酸、二氧化碳和水。

    2、化學合成的完全生物降解材料

    化學合成法合成的生物降解塑料大多是在分子結構中引入能被微生物降解的含酯基結構的脂肪族聚酯, 目前具有代表性的產品有聚己內酯(PCL)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)和聚乳酸(PLA)等。

    聚己內酯(PCL)塑料具有良好的生物分解性,其生物降解速度僅次于PHB和纖維素。PCL熔點低(63oC)不能單獨作塑料,但和PE、PP、ABS、PC等多種樹脂具有良好的相容性,通常是把PCL與淀粉、纖維素或其他樹脂材料共混使用。

    聚乳酸(PLA)是一種先由淀粉經發酵得高純度的乳酸單體,再經化學方法制備所得新型生物降解材料。它掩埋在土壤里降解產生的二氧化碳直接進入土壤有機質或被植物吸收,不造成溫室效應。PLA塑料性能與PP接近,可以吹塑、注塑等熱塑加工成各種塑料制品、食品包裝膜、快餐飯盒等。PLA纖維加工成無紡布、工業及民用布,用于保健織物、抹布、衛生用品、室外防紫外線織物等。

    聚丁二酸丁二醇酯(PBS)由丁二酸和丁二醇經縮合合成,能為多種微生物或動植物體內的酶分解和代謝為二氧化碳和水。它經熱塑加工后制品的使用溫度超過100℃,廣泛用于綠色環保的包裝膜、餐具、藥品瓶、一次性醫療用品和生物醫用高分子材料等領域。

    3、天然產物降解材料

    自然界的動植物體內存在著大量的多糖類物質,它們都是易被生物降解的天然高分子化合物,有可能用來制造生物降解塑料。天然產物降解塑料的主要原料是淀粉、纖維素、甲殼素和蛋白質等,是世界上產量最大的全生物降解材料。

    淀粉可以看作是葡萄糖的高聚體,有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類,是植物體中貯存的養分,貯存在種子和塊莖中。各類植物中的淀粉含量都較高,大米中含淀粉62%~86%,麥子中含淀粉57%~75%,玉蜀黍中含淀粉65%~72%,馬鈴薯中則含淀粉超過90%。2008年世界各地的生產的淀粉就有6600萬噸,在水、甘油等極性增塑劑作用下可以熱塑加工為塑料制品。

    纖維素(cellulose)是是世界上最豐富的天然有機物,由葡萄糖組成的大分子多糖,是植物細胞壁的主要成分,占植物界碳含量的50%以上。天然的最純纖維素來源棉花(纖維素含量接近100%),一般木材中,纖維素占40~50%,還有10~30%的半纖維素和20~30%的木質素。此外,麻、麥稈、稻甘蔗渣等,都是纖維素的豐富來源。以纖維素為原料的產品也廣泛用于塑料、炸藥、電工及科研器材等方面。

    甲殼素來自蝦和蟹等節足動物, 世界上每年海洋產甲殼量達10億噸,將其溶解于適當的溶劑中配制成一定膠體的紡絲原液經過紡絲制得甲殼素纖維, 具有抗菌能力強等特點。

    四、小常識:

    一次性筷子的危害介紹:

    目前國內有上千家企業生產木制筷子,年消耗木資源近500萬立方米,生產筷子的過程中,從圓木到木塊再到成品,木材的有效利用率有60%。

    一次性筷子就可能存在著三種安全隱患:

    損害呼吸功能: 一次性筷子制作過程中須經過硫磺熏蒸,在使用過程中遇熱會釋放SO2,侵蝕呼吸黏膜。

    損害消化功能: 一次性筷子在制作過程中用雙氧水漂白,雙氧水具有強烈的腐蝕性,對口腔、食道、甚至腸胃造成腐蝕,打磨過程中使用滑石粉,消除不干凈, 在人體內慢慢累積,會使人患上膽結石。

    病菌感染: 經過消毒的一次性筷子保質期最長為4個月,一旦過了保質期則很可能帶上黃色葡萄菌、大腸桿菌等。

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