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【生物降解塑料检测】生物降解塑料的分类

发布时间:2021-09-03      点击次数:116

根据塑料在微生物作用下降解程度的深浅,生物降解塑料可分为“生物破坏性塑料"(不降解型) 和“全生物降解塑料"(降解型)。生物破坏性塑料是一种不降解的材料,而全生物降解塑料可以生物降解。

根据原材料的来源, 全生物降解塑料可进一步分为三类:微生物合成塑料、**高分子塑料和合成生物降解塑料。

①微生物合成塑料

此类塑料是在微生物的酶作用下合成的具有生物降解性的聚酯。特殊的微生物以糖类、有机酸为原料,经过发酵、合成作用,在体内生产出聚羟基烷酸(PHAS)、聚羟基脂肪酸酯(PHB)等具有脂肪族结构,以酯基为主链的聚酯。此类物质在微生物的酶催化作用下可自行断裂成低分子量的碎片,并进一步被微生物吸收,分解成二氧化碳和水。以此类塑料制成的袋子、瓶、地膜等,分解性能显著,且**性、耐水性、可塑性、机械性等各方面性能都十分良好。早在2012年,欧盟的PHBOTTLE研发团队就利用果汁饮料加工业废弃物生产出了廉价的全生物降解塑料PHB,在变废为宝的同时,又有效降低了废水中有机污染物含量。

②高分子塑料

高分子塑料的主要原料是自然界中存在的一些聚合物,其中具有代表性的便是全淀粉塑料。全淀粉塑料是一种有热塑性的淀粉。普通淀粉没有热塑性,因为淀粉是一种多羟基醛(葡萄糖)的聚合物,其结构中大量的羟基导致淀粉易形成分子内和分子间的氢键,这些氢键造成淀粉的熔融温度大幅提高,远**其分解温度,造成了普通淀粉加热时未熔融先分解的现象,因此无法制成塑料。但通过改变分子内的双螺旋结晶结构,减少分子内氢键的数量,可以达到降低淀粉熔融温度的目的,从而使淀粉拥有了良好的热塑性,这种改性淀粉也被称为“无构淀粉"。由无构淀粉制备全淀粉塑料的工艺有挤出、注射、压膜等,并用水、甘油等做增塑剂,加工方法、增塑剂比例不同,塑料的性能也不尽相同。

③合成生物降解塑料

淀粉基生化合成塑料是以淀粉为基础经改造得到的性能*加优良的可降解材料。主要有聚羟基脂肪酸酯(PHA)和聚乳酸(PLA)。PHA是普遍存在于多种细菌中的一类胞内聚酯的总称,具有良好的机械性能和优异的生物相容性以及生物可降解性。淀粉由一定的菌种经无氧呼吸(发酵),即可得到乳酸,乳酸经脱水缩合形成聚乳酸(PLA),又称聚丙交酯。由玉米、木薯等作物提取出的淀粉都可成为聚乳酸的原料,来源充足且可循环再生,是具前景的可降解塑料之一。聚乳酸具有优良的物理性能、可降解性、生物相容与可降解性和抑菌及抗霉性,因而聚乳酸在农用、医用、纺织等多领域皆有广阔的发展空间和巨大的应用潜力。

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