生物降解塑料:可持续替代传统塑料的环保选择。
随着全球对环境保护意识的提高,人们对传统塑料带来的环境问题越来越关注。
塑料污染已成为全球性的问题,对海洋生态系统和人类健康造成了严重威胁。
为了解决这一问题,科学家们研发出了一种可持续替代传统塑料的环保选择——生物降解塑料。
什么是生物降解塑料?
生物降解塑料是一种由可再生资源制成的塑料,其分子结构可以被微生物分解并转化为水、二氧化碳和有机物。与传统塑料不同,生物降解塑料在自然环境中可以被微生物降解,从而减少塑料垃圾对环境的污染。
生物降解塑料的制备过程
生物降解塑料的制备过程主要包括原料选择、聚合反应和后处理三个步骤。
原料选择
生物降解塑料的原料通常选择来自可再生资源的生物质,如玉米淀粉、蔗糖、木质纤维等。这些原料不仅具备较高的可再生性,而且在生产过程中能够吸收二氧化碳,减少温室气体的排放。
聚合反应
在聚合反应中,将选择的生物质原料进行化学处理,得到可用于制备塑料的单体。然后,通过聚合反应将单体聚合成聚合物链,形成生物降解塑料。
后处理
在制备生物降解塑料的过程中,需要进行一些后处理步骤,如挤出、拉伸、切割等,以获得所需的塑料制品。这些后处理步骤与传统塑料的制备过程类似。
生物降解塑料的优势
与传统塑料相比,生物降解塑料具有以下几个优势:
环境友好
生物降解塑料在自然环境中可以被微生物降解,不会对土壤和水源造成污染。而传统塑料需要数十年甚至数百年才能分解,对环境造成长期的污染。
可再生性
生物降解塑料的原料来自可再生资源,如植物生物质,具备较高的可再生性。而传统塑料的原料主要来自石油,是一种非可再生资源。
减少温室气体排放
生物降解塑料在生产过程中能够吸收二氧化碳,减少温室气体的排放。而传统塑料的生产过程会释放大量的温室气体,加剧全球变暖问题。
生物降解塑料的应用领域
生物降解塑料在各个领域都有广泛的应用,包括包装、农业、医疗等。
包装领域
生物降解塑料在包装领域的应用非常广泛。由于其环保性能,生物降解塑料成为替代传统塑料包装材料的理想选择。例如,生物降解塑料袋可以替代传统的塑料袋,减少塑料垃圾对环境的污染。
农业领域
生物降解塑料在农业领域的应用主要体现在农膜和肥料包装等方面。传统的农膜使用后往往难以处理,对土壤造成污染。而生物降解农膜可以在使用后被微生物降解,不会对土壤造成污染。
医疗领域
生物降解塑料在医疗领域的应用主要体现在一次性医疗用品的制备上。传统的一次性医疗用品使用后往往难以降解,对环境造成污染。而生物降解塑料可以在使用后被微生物降解,减少对环境的污染。
生物降解塑料的发展前景
生物降解塑料作为一种可持续发展的塑料替代品,具有广阔的发展前景。
随着环境保护意识的提高,人们对生物降解塑料的需求将不断增加。
同时,随着技术的不断进步,生物降解塑料的性能和成本也将得到进一步的提升。
生物降解塑料有哪些
生物可降解材料是在细菌、真菌、藻类等自然界存在的微生物作用下能发生化学、生物或物理降解或酶解的高分子材料。
最理想的可降解生物材料是利用可再生资源得到,降解后可以被生物所重新利用,产物最好是二氧化碳和水,从而使这种材料的生产和使用纳入自然界的循环。
生物可降解材料的具体类型:
1.聚乳酸(PLA):PLA具有无毒无刺激、良好的生物相容性、强度高、可加工性好,可生物降解等特点,制成的片材、纤维、薄膜经过热成型、纺丝等二次加工后广泛用于包装、纺织和医疗等领域,其废弃物可通过微生物分解成水和二氧化碳。
2.聚羟基脂肪酸酯(PHA):PHA是由很多微生物合成的一种细胞内聚酯,是一种天然的高分子生物材料,同时具有良好的生物相容性、生物可降解性和塑料的热加工性能,可作为生物医用材料和生物可降解包装材料。
3.聚丁二酸丁二醇酯(PBS):PBS综合性能优异,性价比合理,用途极为广泛,可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域。
4.聚己内酯(PCL):PCL除了具有热塑性塑料易加工的特点外,还有生物可降解性、生物相容性、形状温控记忆性等特点,主要应用为可控释药物载体,完全可降解塑料手术缝合线等医用材料。
生物可降解材料具体的应用案例:
1、生物医用:心脏支架、人造皮肤、手术缝合线…。
2、包装材料:可降解包装袋…
3、农业:农用薄膜…
以上内容均节选自《揭秘未来100大潜力新材料(2019年版)》_新材料在线;
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