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可生物降解化學品有什麼

發布時間:2022-06-14 02:58:56

1. 可降解聚合物有哪些

目前完全可降解聚合物有PLA、PBAT、PBS、PBSA、PCL、PPC、PGA等生物降解塑料。如此看來,可降解塑料品類繁多。從原料看,可降解塑料既可以來自於石化原料,也可以來自於生物質材料。從降解機理看,可降解塑料包括生物降解、光降解、氧化降解等。從降解效果看,又可分為「全」降解和「部分」降解。

值得注意的是,生物降解塑料屬於「全」降解。而光降解、氧化降解等添加型降解塑料屬於「部分」降解,它們不能實現完全降解變成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)等。

2. 生物降解材料都用於哪些產品

生物降解材料,目前主要是三類:
澱粉和纖維素類,蛋白質類,聚乳酸類。澱粉和纖維素類,比如變性澱粉的快餐盒,棉質的衣服。蛋白質類,例如絲綢,真皮。聚乳酸類,這種聚合物研究的很多。

3. 全生物降解是由哪些主要原料構成的

全生物降解是由哪些主要原料構成的?完全生物降解材料
生物降解材料是指在適當和可表明期限的自然環境條件下,能夠被微生物(如細菌、真菌和藻類等)完全分解變成低分子化合物的材料。
中文名
完全生物降解材料
本質
轉化低分子化合物
特點
環保,降解
應用范圍
降解細菌、真菌和藻類
快速
導航
1.1、生物降解材料的分類1.2、完全生物降解材料的品種和性能生物降解材料的降解性能及其評價2.1、土埋法2.2、陪替氏培養器定量法2.3、酶分析法2.4、放射性C14示蹤法生物降解材料的應用3.1、農業用途3.1.1、農用地膜3.1.2、農作物生長容器3.2、包裝用途3.3、醫用生物降解材料
完全生物降解材料的應用及發展趨勢
摘要:完全生物降解材料能被微生物完全分解,對環境有積極的作用。本文介紹了完全生物降解材料的定義、分類、降解性能的評價及其發展趨勢。
關鍵詞:生物降解,測試,應用
人類在創造現代文明的同時,也帶來負面影響——白色污染。一次性餐具、一次性塑料製品以及農用地膜等均難以再回收利用,其處理方法以焚燒和掩埋為主。焚燒會產生大量的有害氣體,污染環境;掩埋則其中的聚合物短時間內不能被微生物分解,也污染環境。殘棄的塑料膜存在於土壤中,阻礙農作物根系的發育和對水分、養分的吸收,使土壤透氣性降低,導致農作物減產;食用殘棄的塑料膜後,會造成腸梗阻而死亡;流失到海洋中或廢棄在海洋中的合成纖維漁網和釣線已對海洋生物造成了相當的危害,因此提倡綠色消費與加強環境保護勢在必行。面對日益枯竭的石油資源,符合潮流的生物降解材料作為高科技產品和環保產品正成為一個研發熱點。
1.1、生物降解材料的分類
生物降解材料按其生物降解過程大致可分為兩類。一類為完全生物降解材料,如天然高分子纖維素、人工合成的聚己內酯等,其分解作用主要來自:①由於微生物的迅速增長導致塑料結構的物理性崩潰;②由於微生物的生化作用、酶催化或酸鹼催化下的各種水解;③其他各種因素造成的自由基連鎖式降解。另一類為生物崩解性材料,如澱粉和聚乙烯的摻混物,其分解作用主要由於添加劑被破壞並削弱了聚合物鏈,使聚合物分子量降解到微生物能夠消化的程度,最後分解為二氧化碳(CO2)和水。
生物崩解性材料大多採用添加澱粉和光敏劑的方法,與聚乙烯和聚苯乙烯共混生產。研究表明[2],澱粉基生物降解塑料袋最終將進入垃圾場,不接觸陽光,即使其中有發生物雙降解作用,所發生的降解作用也主要以生物降解為主。一定時間的試驗表明:垃圾袋無明顯的降解現象,垃圾袋沒有自然破損,甚至對袋裡的垃圾起到一定的「保鮮」作用。
對於解決環境污染,盡管含澱粉基的塑料比一次性塑料製品有效,但由於仍採用不能生物降解的聚乙烯或聚酯材料為原料,故除了添加的澱粉能夠降解外,剩餘的大量聚乙烯或聚酯仍會殘存而不能完全生物降解,只是分解為碎片,無法回收,進入土壤後情況更糟,對廢棄物的處理造成混亂,因而完全生物降解材料成為降解材料的研究重點。
1.2、完全生物降解材料的品種和性能
安全生物降解材料包括天然高分子纖維素、人工合成的聚己內酯、聚乙烯醇等。自然界本身有分解吸收和代謝天然高分子纖維素的自凈化能力。該材料在用過廢棄後能被自然界微生物的酶降解,降解產物能被微生物作為碳源吸收代謝。
聚己內酯是目前價格較低的全微生物分解性合成高分子,所用的聚己內酯是環狀單體——己內酯,己內酯是利用有機金屬化合物進行開環聚合而製得的脂肪族聚酯。主要性能有:熔點和玻璃化溫度較低,分別只有60℃-60℃,結晶溫度為22℃;其纖維強度和聚醯胺6纖維幾乎相當,拉伸強度可以達到70.56cN/tex以上,結節強度也在44.1cN/tex以上,而且在濕態情況下的強度損失很小;生物降解性和人造纖維相似,其產品大約在一周內即降解成不可能測試的薄片。
聚乙烯醇為可生物降解樹脂,故澱粉基聚乙烯醇塑料可完全生物降解。乙烯和變性澱粉基共聚的產品具有良好的成型加工性、二次加工性、力學性能和優良的生物降解性能。日本合成化學工業公司開發出具有熱塑性、水溶性、生物降解性的聚乙烯醇樹脂,可熔融成型,其熔點為199℃,可在214℃-230℃下採用擠塑、吹塑、注塑等工藝成型。產品的透明性、水溶性、耐葯品性均十分優越,可用於塗布復合成型容器和包裝材料。
聚乳酸最早由日本島津公司和鍾紡公司聯合開發,以乳酸為主要原料聚合所得到的高分子聚合物,而乳酸是一種在動植物和微生物體內常見的天然化合物,極易自然分解,其纖維具有優良的性能,介於合成纖維和天然纖維之間。親水性優於聚酯纖維,比重低於聚酯纖維,有極好的手感、懸垂性和外觀,好的回彈性,優良的捲曲和捲曲保持性,有可控的收縮性,強度達62cN/tex,不受紫外光影響,可用多種染料染色,傑出的可加工性,熱粘合溫度可控制,晶體熔融溫度高達120℃-230℃,低可燃性。
乳酸單體的主要特徵是其以兩種旋光性形式存在,聚乳酸技術利用該獨特的聚合物性能,通過控制D和L異構體在聚合物鏈上的比例及其分布來控制產品的結晶熔點。
聚L-乳酸(PLLC)是以澱粉、糖蜜等生物資源為原料發酵製得L-乳酸,再用化學方法合成的高分子材料。PLLC是熱塑性材料,其可塑性與聚苯乙烯和聚酯相似,其結晶性和剛性都比較高,抗張強度優良。
生物降解材料的降解性能及其評價
對生物降解材料的降解性能的測試目前還沒有制訂統一的標准,可採用包括被美國材料試驗標准(ASTM)採納或准備採納的方法作為標準的方法,通過生物化學和微生物的實驗手段來評價的主要方法有下列幾種。
2.1、土埋法
土埋法有室外土埋法和室內土埋法兩種,其微生物源主要是土壤中的微生物群,經一定時間後,取出試樣測定其失重、機械性能變化,或用電子顯微鏡確定其被土壤中微生物侵襲的狀況。優點是能反映出自然環境條件下的生物分解性能;缺點是試驗周期長,試驗結果因土質不同而不同,重復性差。
2.2、陪替氏培養器定量法
在容器中加入試驗樣品和營養瓊脂,接種微生物進行培養,經一定時間後,分析試樣的失重情況以及某些物理變化或化學變化。優點是可快速降解,在短時間內獲得試驗結果,重復性好,定量性好;缺點是不能反映自然界中的實際情況。
2.3、酶分析法
在容器中加入緩沖液和試驗樣品,讓酶作用一定的時間後,分析試樣的失重情況,目測黴菌的生長情況,顯微鏡分析試樣物理性能或化學性能的變化。優點是試驗周期短,重復性好,定量性好;缺點是不能反映自然界中的實際情況。
2.4、放射性C14示蹤法
用C14標記聚合物產品,在微生物的作用下產生CO2,用鹼性溶液吸收,用滴定法測出CO2總量,再用放射性衰減率法測定C14的CO2量,用C14的CO2占產生的CO2的百分數表示微生物侵蝕的程度。優點是實驗結果可靠、明確。生物降解性能的測試可以檢測樣品生物降解性能的優劣。

4. 可降解材料有哪些

熱塑性澱粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、澱粉/聚乙烯醇,澱粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。
可降解材料的分類:
按降解的外因因素來分,可分為:
1.光降解材料:由於太陽光的作用而降解;
2.生物降解材料:由於真菌、細菌等自然界微生物的作用而降解,最終分解為二氧化碳和水;
3.環境降解材料:在光、熱、水、污染化合物、微生物、昆蟲、機械力等自然環境條件作用下降解。

5. 除了PLA,生物可降解塑料還有哪些

生物降解塑料又可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。
1.破壞性生物降解塑料當前主要包括澱粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。
2.完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如澱粉、纖維素、甲殼質)或農副產品經微生物發酵或合成具有生物降解性的高分子製得,如熱塑性澱粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、澱粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。
以澱粉等天然物質為基礎的生物降解塑料目前主要包括以下幾種產品:聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、澱粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烴和聚氯乙烯)。

6. 生物可降解塑料除了PLA,還有哪些

有PHA,PHA降解塑料是生物降解塑料中性能最為優良的,同時由於其成本較高,生產工藝較為復雜,還處於市場起步階段。

補充 ;聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、澱粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烴和聚氯乙烯)

7. 生物可降解塑料有哪些

緯柏生物PCL,低溫降解材料,熔點低,韌性好,可做醫療低溫版,3D列印耗材,熱熔膠等

8. 生態環境材料的生物降解材料

生物降解材料是20世紀80年代後由於環境和能源之間的矛盾凸顯而發展起來的一種新型高分子材料 。它是指在一定條件下、一定時間內能被細菌、黴菌、藻類等微生物降解的一類高分子材料。真正的生物降解高分子在有水存在的環境下,能被酶或微生物水解降解,從而使高分子主鏈斷裂,分子量逐漸變小,以致最終成為單體或代謝成二氧化碳和水。 當前國內外研究的高分子生物降解材料主要有:①澱粉基降解材料 。澱粉基降解材料指的是其組成中含有澱粉或其衍生物作為共混體系的一類材料。澱粉作為可再生資源價廉易得,澱粉填料能促進基體樹脂的降解,加工和成型利用現有的填充塑料加工技術和設備,使用性能與基體樹脂接近或相當。②PLA類降解材料 』。PLA無毒、無刺激性、強度高、易加工成型,具有優良的生物兼容性,可生物降解吸收,在生物體內經過酶解,最終分解成水和二氧化碳。PLA類降解材料是一種新型功能性醫用高分子材料。③ 聚酸酐降解材料 。20世紀70年代人們利用其水解不穩定性,開發出生物降解材料。由於其優良的生物兼容性和表面溶蝕性,在醫學領域得到廣泛的應用。④ 聚氨酯(PUR)降解材料 。可降解性PUR主要有纖維素/木質素/樹皮改性PUR、單糖或二糖改性PUR和澱粉改性PUR。廣泛用於建築、傢具、電器等行業。⑤ 聚對苯二甲酸乙二酯(PET)/聚乙二醇(PEG)降解材料 。PET是一種性能優良的通用高分子材料,當其中加入PEG進行熔融共縮聚,可以合成具有微相分離結構的嵌段共聚物,其降解速度明顯加快,為聚合物用作環境友好材料和生物醫學材料奠定了基礎。
生物降解材料的應用極為廣泛,包括醫葯、農業、工業包裝、家庭娛樂等 。近年來發展的生物降解性吸收高分子材料是指材料完成醫療作用後,在一定時間內被水解或酶解成小分子參與正常的代謝循環,從而被人體吸收或排泄。生物降解塑料已被用在血管外科、矯形外科、體內葯物釋放基體和吸收性縫合線等醫療領域。農用降解材料最終轉化成提高土質的材料,主要有農用覆膜、葯物的控制釋放。在塑料卡中(如信用卡、IP卡等)加入降解性材料也能使其在廢棄後迅速降解而不污染環境。目前在美國等西方發達國家 ,包裝材料和方便袋等都已使用可降解的紙材料或紙袋。這些材料的使用大大降低了對環境的白色污染,提高了環境質量。我國目前已經開始重視白色污染的問題,2008年6月1日開始實行的「限塑令」就充分說明了這一點。

9. 可降解材料有哪些

1、光降解型塑料

是指在紫外線的影響下聚合物鏈有次序地進行分解的材料。大多數聚合物並不吸收285NM以上波長的光能,但是,如果在聚合物中加入光敏感基團或添加具有光敏感作用的化學助劑,可加速光氧化反映的過程,使之快速發生降解。

2、生物降解型塑料

從生物降解過程看分為完全生物降解性和生物崩壞性塑料兩大類;從制備方法考慮又可分為生物發酵合成、化學合成、利用動植物天然高分子或礦物質等四種。

3、光、氧化/生物全面降解性塑料

是結合光降解、氧化降解與生物降解等多方面降解作用,以達到完全降解的作用,它是當前世界降解塑料的主要研究開發方向之一。這種塑料在美國的研究已有了較好的成績,在我國仍然還是一項較為困難的研究課題之一。

4、熱塑性澱粉樹脂降解塑料

將澱粉分子變構而無序化,形成具有熱塑性的澱粉樹脂,再加入極少量的增塑劑等助劑,就是所謂的全澱粉塑料。其中澱粉含量在90%以上,而加入的少量其他物質也是無毒且可以完全降解的,所以全澱粉是真正的完全降解塑料。



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主要用途

1、農林漁業,地膜,保水材料,育苗缽,苗床,繩網,農葯和農肥緩釋材料。

2、包裝業,購物袋,垃圾袋,堆肥袋,一次性餐盒,方便麵碗,緩沖包裝材料。

3、體育用品,高爾夫球場球釘和球座。

4、衛生用品,婦女衛生用品,嬰兒尿布,醫用褥墊,一次性胡刀。



10. 可降解材料的分類有哪些

按降解的外因因素來分,可分為:
1.光降解材料:由於太陽光的作用而降解;
2.生物降解材料:由於真菌、細菌等自然界微生物的呼吸作用或化能合成而降解,最終分解為二氧化碳和水;
3.環境降解材料:在光、熱、水、污染化合物、微生物、昆蟲、機械力等自然環境條件作用下降解。
影響材料降解性能的因素很多,具體有如下幾種:
pH值對高分子材料降解的影響
Mader等認為pH值的變化對共聚物鏈的水解速率有很大的影響,但是降解的速率在生物體內的不同部位沒有很大的差異。共聚物的降解可形成一個酸性的微環境,促使共聚物進行自催化,從而導致其降解的加
溫度對高分子材料降解的影響
在實驗中很少能看出材料的降解與溫度有什麼樣的關系,這是由於體外的實驗常是模擬體溫進行的,而人體體溫也變化不大。但是,在體外實驗過程中,有時為了實驗的需要,可以適當升溫,以縮短實驗周期。但是在加速降解過程中溫度不可太高也不可太低,因為聚合物在溫度過高時會發生副反應;溫度過低時,達不到加速降解的目的。所以,為避免溫度和空氣流動對可降解材料造成影響,可降解材料都保存在低溫密封環境中
分子量對高分子材料降解的影響
Wu等人認為材料的水解速度受到共聚物的分子量及分布的影響變化顯著。這主要是因為每個酯鍵都可能被水解,而分子鏈上的酯鍵水解是無規則的,當聚合物分子鏈越長時,它能夠發生水解的部位越多,那麼降解越快越快。
材料結構對高分子材料降解的影響
酸酐和原酸酯易水解。Li等認為,由於梳狀共聚物的質量和分子量降低快是由於骨架具有極性,有利於酯鍵的斷裂。所以梳狀分子共聚物的降解速度比線狀分子大。
單體的組成比例對高分子材料降解的影響
材料的降解行為於材料的物理性質和化學性質有關,聚合物的極性、分子量及其分布等都影響著材料降解性能。Wu等經研究後認為共聚物的降解與共聚物的分子量、結晶度等有很大的關系。如乙交酯和丙交酯共聚物結晶度低於兩單體各自的均聚物的結晶度。
乙醇酸比乳酸親水好,因此,含乙交酯多的PGLA共聚物親水性較富含丙交酯多的PGLA共聚物親水性要好,從而降解速度快。親水性聚合物吸水量大,材料內部分子能夠與水分子充分接觸,降解速率快。反之,疏水性聚合物材料內部分子與水分子接觸少,降解速率慢。

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