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可降解塑料的研究精选(九篇)

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可降解塑料的研究

第1篇:可降解塑料的研究范文

【关键词】环保购物袋;可降解;油墨;石头纸

0.前言

随着人们生活水平的不断提高,人们的环保观念也不断提升。大家对过度包装浪费资源,包装物弃置污染环境等情况不断发出声讨。国家也出台了“限塑”令,通过有偿使用减小购物袋的用量。但作为日常生活必不可少的用品,大部份购物袋在使用完后仍然会被丢弃成为生活垃圾。绝大部分最终作为塑料垃圾进入环境,而塑料大多化学性能稳定,在自然环境中分解需要100~300年。如果用焚烧方法处理,焚烧设施不仅需投入大量资金,焚烧时还会有二恶英等多种有毒物质产生,造成二次污染。而对于回收利用,收集或即使强制收集进行回收利用,它的经济效益也不太好。所以要从根本上解决废塑料的环境污染问题,就应该用能降解或易降解的购物袋代替普通塑料购物袋。现在笔者根据多年的印刷和油墨生产实践经验,应如何为制造可降解环保购物袋的几点应用体会,愿与大家共同探讨。

1.制造可降解环保购物袋材料

制造新型可解环保购物袋,最重要的是要选用合适的材料。首先就是选用无污染的可降解材料替代普通塑料薄膜,还有就是选用合适的环保型印刷油墨。这样才有可能制造出符合环保要求的购物袋。

1.1环保基材的选择

目前可用的可降解材料有以下几种:

1.1.1光降解塑料

光降解塑料一般是指在光(紫外光)的照射下,引起光化学反应而使大分子链断裂和分解的塑料。光降解塑料可分为添加型和合成型两类。添加型是在高分子材料中添加光敏剂,由光敏剂吸收光能后产生自由基,促使高分子材料发生氧化作用后进而引发聚合物分子链断裂使其降解。降解式将光敏基团(如羧基、双键等)导入高分子结构内赋予材料光降解的特性。常用的光敏剂有过渡金属络合物、硬脂酸盐、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸铁等,用量约1%~3%(质量)。合成型光降解塑料是通过共聚反应在塑料的高分子主链上引入羰基等感光基团而赋予其光降解特性的,并可以通过调节光敏基团的含量来控制光降解活性。现在已知以一氧化碳或乙烯酮类为光敏单体与烯烃类单体共聚,可合成含羰基结构的聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC)等光降解聚合物。光降解塑料只能在光照下降解,受气候环境、地理因素制约很大,如果埋地部分不能降解,而且价格较高,因此光降解塑料很难广泛推广使用。

1.1.2生物降解塑料

生物降解能很好的解决埋地部分不能降解的问题。目前研究开发的生物降解材料有天然高分子材料、微生物合成高分子材料、 人工合成高分子材料以及共混性高分子(添加型)材料。天然高分子型是利用淀粉、纤维紊、甲壳质、蛋白质等天然高分子材料制备的生物降解材料。其特点是贮存运输方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,不但可以用于农用地膜、包装袋,而且广泛用于医药领域。生物合成的完全生物降解塑料是微生物把某些有机物作为食物源,通过生命活动合成的高分子化合物。通过微生物合成而得到的生物降解塑料以聚羟基脂肪酸酯(PHA)类为多,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)。化学合成法合成的生物降解塑料大多是在分子结构中引入能被微生物降解的含酯基结构的脂肪族聚酯,目前具有代表性的产品有聚己内酯(PCL),聚琥珀酸丁二醇酯(PBS),聚乳酸(PLA),以及最近国内研究最热的二氧化碳基生物降解塑料等。另外按降解方法分生物降解可以分为:(1)生物物理降解法:当微生物攻击侵蚀高聚物材料后由于生物细胞的增长使聚合物组分水解、电离或质子化而分裂成低聚物碎片,聚合物分子结构不变,这是聚合物生物物理作用而发生的降解过程。(2)生物化学降解法:由于微生物或酶的直接作用,使聚合物分解或氧化降解成小分子,直至最终分解成为二氧化碳和水,这种降解方式属于生物化学降解方式。同样生物降解塑料也存在价格较高

1.1.3光-生物双降解塑料

光-生物双降解塑料具有光、生物的双重降解性。是当前世界降解塑料的主要开发方向之一。试验表明光-生物双降解塑料可在一个特定时间内(通常为9个月~5年)在环境中能完全分解。但由于合成型光降解塑料成本较高,研究较少。目前研究较多的是掺混型光一生物双降解塑料。

1.1.4石头纸

石头纸是一种由碳酸钙研磨粉与高分子聚合物、胶合剂为原材料的新型材料,广义上说石头纸也是光-生物双降解类材料。石头纸具有既可替代传统的植物纤维纸张、专业性纸张,又能替代传统的大部分塑料薄膜,且具有成本低、可控性降解的特点,能够为使用者节省大量的成本,且不会产生污染。从替代塑料包装物角度看,它能为国家节省大量的石油资源,产品使用后能够降解,不会造成二次白色污染。另外石头纸与上面进过的几种可降解塑料相比,还具有不可燃性,可书写和办公室打印,适用于大多数印刷方式,包括胶印(柯式印刷、平版印刷)、凹版印刷、凸版印刷、丝网印刷、轮转印刷等。最重要目前已经能大量工业化生产,这是用于生产非塑料型环保购物袋的理想新材料。当然石头纸也有一些不足的地方:就是石头纸因含有大量的碳酸钙而不透明性,硬度也偏大而导致抗屈拆性差等。

表1 几种可降解基材性能对比表

1.2印刷油墨的选择

印刷油墨是制造购物袋必不可少的组成部分。须然印刷油墨占购物袋的成本很小,只占3%~5%左右。但对于一个购物袋是否符合环保要求就尤为重要了。选择印刷油墨要注意以下几点:

1.2.1油墨的可降解性

油墨的连结料多为高分子聚合物,本质上也是一种塑料。因此现用大部分印刷油墨降解性能较差,如果将这些油墨和塑料一起填埋处理,让其自然降解,一般需要50年以上才能在环境中能完全分解。因此为配套降解基材,必需选用以可快速降解的连结料所生产的油墨。现在市面上能找到的可降解油墨有以大豆油油墨、聚乙烯醇油墨、聚酮油墨,这几类油墨通常只需5~10年即可完全降解。

1.2.2油墨中的重金属含量

众所周知人体如果摄入过量的重金属,可造成严重的生理损害,引发多种疾病。重金属进入人的机体后,会在人体内部积聚下来,并可能转化为毒性更强的金属化合物。以镉为例,镉元素进入人体后,在体内形成镉硫蛋白,通过血液到达全身,并有选择性地蓄 积于肾、肝中。情况严重时,使骨骼的生长代谢受阻碍,从而造成骨骼疏松、萎缩、变形等。慢性镉中毒主要影响肾脏,最典型的例子是日本著名的公害病——痛痛病。慢性镉中毒还可引起贫血。油墨中的重金属通常来自于颜料,特别是一些重金属化合物颜料,如镉红、铬红、铬黄及银朱等。另外可溶性重金属盐毒性大易于进入人体,因此我国、欧盟、美国都制定了油墨(涂料)涂层中可溶性重金限制:(见下表)

1.2.3油墨中其它有毒有害物质

油墨中可能存在有毒有害物质有:(1)连结料生产合成时残留的单体,如剧毒物游离甲苯二异氰酸酯;(2)颜料生产合成时残留的强致癌物多氯联苯(PCB)、芳胺(MAK-Ⅲ);(3)溶剂残留导致苯、甲苯、二甲苯、甲醛超量。许多国家严格控制油墨干膜中的有毒有害物质含量。以甲醛为例:日本要求甲醛含量

2.结语

随着近年不断有新材料的发明,并逐步进入实用化、产业化。带动更多环境友好的产品将进入我们的生活。我们相信,在不久的将来,真正可降解型环保购物袋会进入我们的生活,使“白色污染”会逐渐从环境中消失。我更期待这些环保新技术、新发明将为人类与自然的真正和谐作出巨大的贡献。

【参考文献】

[1]刘彦平,杨志远,杨建业.我国生物全降解塑料的研究进展.[期刊论文]-塑料工业,2006,(z1).

[2]王广文.生物塑料和降解塑料的研究进展.[期刊论文]-塑料科技,2011,5.

第2篇:可降解塑料的研究范文

【关键词】绿色 生态包装 现代包装

在现代人们的生活过程中,由各种各样包装造成的社会资源浪费和生活环境污染问题越来越突出,而越来越多人们对生活环境的重视程度不断提高,人们的环境保护意识不断增强,从而推动了绿色生态包装材料在现代包装设计中的应用,充分凸显了绿色生态包装材料的重要性[1]。

1 绿色包装材料的种类

1.1 高性能的包装材料

所谓高性能的包装材料主要是在包装设计的过程中,采用新型的纸质材料代替全金属包装材料,有效降低包装的成本,最大限度减少各类包装废弃物对生活环境的污染。

1.2 可二次利用的包装材料

这里提及的可二次利用的包装材料,主要起源于国外。其中较为典型的就是瑞典等国家采用PET材质的饮料瓶,这种瓶子能够重复使用,有效减少包装材料造成的资源浪费现象。

1.3 可食性包装材料

可食性包装材料具有能够供人们食用的特点。在现代包装材料的应用过程中,可食性包装材料主要包括了淀粉、蛋白质、植物纤维和其他天然物质等。目前,可食性包装材料主要应用于食品和药品等包装中[2]。

1.4 可降解包装材料

可降解包装材料主要是指包装材料经过一段较长的时间和处于特定环境下,所导致包装材料的化学结构发生化学性变化的塑料。其中具体表现为可降解材料在结束自身的使用寿命之后,当受到阳光紫外光的作用和土壤中水分的影响,能够在一定的环境中发生分裂和可降解的现象,最终以无污染的形态进入到生活环境中。目前,在包装材料应用中,可降解塑料材料主要分为合成光降解塑料、添加光敏剂的光降解塑料、生物降解塑料以及多种降解塑料等综合在一起的多功能可降解材料。除此之外,还可以根据可降解材料所处环境发生变化而分为光降解塑料、生物降解塑料、完全或者部分生物降解塑料等等[3]。

1.5 利用自然资源开发天然包装材料

所谓天然包装材料主要是指自然环境中自然生成的天然生物材料。目前应用较多的天然包装材料包括竹子、木材、麻类、柳条、芦苇等,这些包装材料主要来源于自然环境中,能够在受到自然环境中的水、光照等条件下分解掉。这种包装材料不仅不会对生态环境造成污染,而且还会有效降低包装材料的生产成本。

2 在现代包装设计中应用绿色生态包装材料的作用

绿色包装的内涵主要是指保护生态环境、节约资源成本,从源头上减少各类包装材料产生的包装废弃物。在我国长久的发展过程中,在选择物品包装材料的过程中,大部分是取材于自然中,如:竹子、草木、芦苇等。这些纯天然的包装材料不仅具有一定的天然美感,而且还具有保护生态环境,减少资源浪费的作用,顺应了生态环境的发展规律。

2.1 包装设计的市场需要

在现代人们综合素质提升,对生态环境保护的意识不断增强的背景下,现代消费者对绿色生态环保的包装设计越来越重视。其中,通过相关数据了解:80%的美国人和70%的英国人等在购买物品的过程中会思考这个物品包装的生态标准。在现代包装设计中,应该充分尊重消费者的心理情况,尽量在包装设计和制造中减少破坏生态环境的成分,这也是现代包装中必须重视的一个问题。其中,造成这种现象的主要原因就是对生态环境的关注催生了新一代的绿色消费者,这些新的消费群体都会对物品将会对环境产生的影响进行思考。因此,在现代包装设计中应用绿色生态包装材料符合现代包装设计的市场需要。

2.2 推动现代包装设计创新

为了更好的在现代包装设计中应用绿色生态包装材料,便需要从原材料的选择入手,充分利用现代科学技术,开发一些可降解、可食用、可重复使用的包装材料。同时,在制作包装材料的过程中,还应该坚持节约材料的原则,坚持在满足包装材料基本要求的基础上,减少包装材料的使用量,从而避免现代包装材料造成浪费资源的现象。除此之外,在包装制作的过程中,还需要注意包装材料的辅助材料的有害性,尽量避免在包装材料制作过程中添加一些如铅、汞等有毒物质,最大限度降低包装材料对生态环境的污染。

中国端午节吃的粽子,其使用的便是粽叶。这种粽叶主要生长在一些较高的山岭中,根系发达,具有较强的生命力。这种植被不仅能够起到保护生态植被的作用,而且又是一种取之不尽的自然材料,所以被称之为山岭的绿色银行。这种粽叶无毒,而且不会对大自然造成污染。因此,在粽子的包裹过程中应用这种粽叶,不仅能够减少对大自然的污染,而且不会对人体造成伤害。同时,这种粽叶生长速度快,成本低廉,是一种较好的无污染一次性食用包装材料。还有一些人们,将这种粽叶作为餐桌上的食品包装,既美观,又环保节约,推动了现代包装设计的创新。

2.3 资源和环境保护的需要

在现代商品的生产过程中,包装是一种必不可少的组成成分,主要应用在各类商品的开发和制作中。物品包装虽然能够给人们带来短暂的方便,但是也造成了大量资源浪费和环境污染的问题。

在现代包装设计中应用绿色生态包装材料能够减少资源浪费,对环境起到保护的作用,其主要原因是绿色生态包装材料具有回收和再利用的功能[4]。通过相关数据了解到,大部分人们在使用完物品包装之后便选择丢弃,从而导致食品包装成为污染环境的垃圾。从这个问题能够看出物品包装材料的回收和再利用工作具有非常重要的作用。如果所使用的包装材料全部是易降解和生态环保的,能够被回收再利用,直接分解,就能够将对生态环境造成的影响降到最低。例如,上图是使用竹子为主要原材料的包装物品。这些包装物品在设计的过程中,从原材料的选择方面开始都凸显了生态绿色理念。竹子高大,生长速度较快,分布范围较广。因此,在现代包装设计中,竹子作为包装材料的一种类型,能够被广泛的应用。其中,在竹子的生产加工过程中,主要是根据竹子的特性进行加工制作,并不需要添加过多的辅助材料。同时,采用竹子制作的包装,在结束使用寿命之后,放置于特定的环境中很容易被降解,并不会对生态环境造成较大的影响。一般情况下,包装材料设计师在包装设计的阶段,便会结合竹子自身的本质特性,充分发挥其作为包装材料的循环再利用的作用,从而达到一物多用的目的。

结语

综上所述,在现代包装设计中应用绿色生态包装材料具有非常重要的作用。其不仅能够倡导绿色生态观念,提升现代人们的生活质量,保护人们的身体健康,而且能够促进生态环境朝着可持续的方向发展。因此,在现代包装设计中应用绿色生态包装材料是值得大力宣传和推广的。

参考文献

[1]石岩.原生态包装在现代包装设计中的开发与应用[J].包装工程,2011(10):5-7.

[2]万长林.儒家生态理念在现代包装设计中的体现[J].设计艺术研究,2011(6):9-11.

第3篇:可降解塑料的研究范文

1.有益环保的包装设计引导

有益环保的包装设计,就是在进行产品包装设计时,首先将环保安全放在首位。关于环保的包装设计很多学者和专家进行了专门研究,提出了许多先进的设计方法。在众多的设计方法中,目前公认的理想包装设计就是绿色包装设计。

(1)绿色包装设计概念

绿色包装设计指产品与包装的寿命周期相复合的设计。它主要使包装在产品生命周期中发挥作用后无环境污染。图1为包装与产品使用周期的组合作用图。

(2)绿色包装设计原理

研制开发无毒、无污染(包括材料的自身生产过程)、可回收利用、可再生或降解的包装原辅材料。

研究现有包装材料有害成分(如泡沬快餐盒的CFC)的控制技术与替代技术,以及自然“贫乏材料”的替代技术(如以塑代木、以纸代塑等)。

优化包装结构,减少包装材料消耗,努力实现包装减量化。

提出包装废弃物的回收处理技术与方法。其主要包括可直接重复使用的包装、可修复的包装,可再生的废弃物、可降解的废弃物、只能被填埋焚化处理的废弃物等。如图2是包装废弃物回收处理的系统框图。

2.有益环保的包装制造(生产)引导

有益环保的包装生产主要是指在加工制造包装的过程中,不产生有损环保的气、液、光、热、味等以及发?环境和对人体有害的各种反应(光反应、化学反应和热反应)。

现以生产中的用材选择与生产相结合从环保上加以分析。

(1)注重轻量化、薄型化、无毒化、高性能

就是对包装材料生产过程加以分析。主要是对现有的包装材料进行开发、深加工,在保证实现产品包装基本功能的基础上,避免过分包装,尽量降低包装成本,节约包装材料资源,减少包装材料废弃物的产生量,努力研制开发出轻量化、无氟化、高性能的新型包装材料。如采用新型的镁质材料部分地代替金属包装材料,制得的小型包装罐质地坚固、外形美观、重量轻,可代替马口铁罐,作为涂料、五金、黄溃等的包装^

(2)方便回收使用和再生利用

包装经使用后能方便回收和重复使用是保护环境、促进包装材料再循环使用的一种最积极的废弃物回收处理方法,如啤酒、饮料、酱油、醋等玻璃瓶的多次复用:瑞典等国家聚酯PET瓶和PC奶瓶的重复使用可达20次以上。再生利用是解决固体废弃物的好方法,并且在部分国家已成为解决材料来源,缓解环境污染的有效途径。

(3)可食性效果好

可食性包装是未来的发展方向,它具有原料丰富,可以食用,对人体无害甚至有利,具有一定强度等特点,在近几年获得了迅速发展。可食性包装材料现已广泛地应用于食品、药品等的包装。可食性包装材料的原料主要有淀粉、蛋白质、植物纤维和其它天然物质。

(4)可降解效果好

可降解塑料可广泛用于食品包装、周转箱、杂货箱、工具包装及部分机电产品的外包装箱。可降解塑料包装材料既具有传统塑料的功能和特性,又可在完成使用寿命以后,通过土壤和水的微生物作用,或通过阳光中紫外线的作用在自然环境中分裂降解和还原,最终以无毒形式重新进人生态环境中,回归大自然。可降解塑料一般可分为生物降解塑料、生物分裂塑料、光降解塑料和生物/光双降解塑料。

(5)尽可能采用天然材质或再生资源材料

一般天然材质和再生材料加工过程中产生污染较小,而合成材料的降解性和用后处理都较困难。塑料、玻璃和金属等包装材料的废弃物已成为污染环境的重要因素,并且因资源不可再生,能源消耗大而导致生产成本高。然而用于包装的天然生物材料如纸、木材、竹编材料、木屑、麻类棉织品、柳条、芦苇以及农作物茎杆、稻草、麦秸等均匀可在自然环境中极容易分解,不污染生态环境,而且可资源再生,成本较低。

(6)大力发展纸包装

目前纸包装被公认为再生或利用和加工效果好的包装。纸包装具有很多优点,如资源相对丰富,易回收,无污染。西方发达国家早就开始用纸包装来包装汉堡包、快餐、饮料等,并有取代塑料软包装之势。我国也在着手研制用纤维膜替代塑料膜作为农用薄膜,以避免对农田的污染。在世界各国包装产品所用材料的比例中,纸的使用量占据首位。

据统计,美国为51%,日本为39.6%,我国为36.7%。据联合国粮农组织统计,200(坪,世界人均耗纸将达100kg,纸包装产品将占包装产量的40%?50%。由于我国森林资源贫乏,需要探索新的非木纸浆资源,用芦苇、竹子、甘蔗、棉杆、麦稻等代替木材造纸,并设法扩大造纸木材的树种和充分利用丫材、废弃材和加工剰余边材,以扩大纸包装原料来源。

宣传引导,其内容包括环境危机与污染源教育、包装废弃物回收灌教育、环保法规教育、以及环保行为教育等。

3.有益环保的包装消费引导

包装消费的环保引导,主要指消费者在商品的选用、使用、用后处置多方面的引导,主要做到以下几点:

(1)让绿色包装知识贯彻到人们的生活与消费过程中。树立消费者的环保观念,使自己的消费与环保相结合。进行绿色宣传引导,其内容包括环境危机与污染源教育、包装废弃物回收灌教育、环保法规教育、以及环保行为教育等。In

(2)包装消费的权利与义务引导|

主要从服务与信息的法律和服务意识方面加以引导,消费者有权利了解所选购(消费>商品的包装的作用性能、用后的处置方法,处置时对环境的影响等。而包装消费的义务是商品的生产与提供者应在商品包装上或专门的媒体上对包装(所用到的)的相关信息加以说明,告知消费者。

(1)包装消费方式的引导

主要指消费者在市场上的消费对包装的行为引导。从环境与绿色消费上灌输一些基本的消费原则。

适度原则

适度原则指在消费时,能用简易包装绝不用礼品包装;能用小型包装绝不用大型包装,能用轻包装绝不用重包装;能用黑白包装制品而绝不用彩色包装制品……。

适量原则

适量原则指在消费时,能用一件包装绝不用多件包装,能用单层包装绝不用多层包装;能用单质材料包装绝不用复合材料包装;能用大包装时绝不用小包装(一件大包装相当于多件小包装)。

适时原则

适时原则指及时处理与及时反馈。就是当消费完其商品后将

包装及时按要求回收处理,同时在消费商品时将包装出现的问题向有关部门(如商家、厂家、技术监督部门等)及时反映,以便改进包装。

适新原则

第4篇:可降解塑料的研究范文

厕所问题,尴尬的现实

大小便是人类生理现象,是每个人每天必须进行和完成的活动。冲水厕所是都市和城镇化的标志,也是近代人类文明的象征。然而,由于冲水厕所建设需要投资庞大的建筑管道网络配套系统、管道维护及技术复杂昂贵的高耗能污水处理运营系统,水冲厕所的数量和位置受到限制,世界上只有在比较发达地区得到普及。

根据《2010中国卫生统计年鉴》,2008年全世界有25.78亿人没有卫生厕所。在中国,25394.2万户农村人口中只有1578.6万(6.2%)的农户拥有完整下水道冲水厕所,一些农村城镇仍然使用旱厕,卫生条件差,夏天蚊蛆四窜、苍蝇乱飞、臭气熏天。即便如此,相当多的农村城镇学校仍然由于蹲位少,存在如厕困难的问题。

实际上,在城市也存在公共厕所侧位不足,特别是女厕侧位不足的问题。“目前,中国内地大部分公共场所的厕所,男厕厕位加上小便器都多于女厕厕位,而男性对厕所的需求数量实际上远不如女性。不少地方常常出现男厕空空荡荡、女厕大排长龙的尴尬“景观”。

根据联合国估计,55%的印度人(约6亿)在室外“方便”。印度的大部分城镇,在靠墙的地方贴几块瓷砖,挖几个坑,就成了专供男人使用的公共厕所。而在印度农村,连这样的简陋厕所也看不到,无论是草丛中、树荫里,还是在道路旁、墙脚下,常可以看到尿流的痕迹。妇女们只能在日出之前、日落之后躲到偏僻的灌木丛中“解决问题”。如何解决贫困人群的方便问题,如何解决城市公共厕所蹲位不足问题,是各国政府的重要议题。

创新方案,健康环保

考虑到经济因素,李壮博士本着因地制宜、就地取材的原则,提出 “零污染、零感染、零废弃物排放,变废为宝”的如厕解决方案。这一方案无需复杂昂贵的管道网络配套系统,甚至无需专门的建筑设施,人们也可以在临时隐秘的空间“方便”,“方便”后该空间还可恢复原有功能,而且不受温度的限制,春夏秋冬皆可。由于本方案采取将大小便分别密封在一次性不透明可降解袋中,使用方法简单,成本低,既解决了臭味问题,也解决了蚊蛆苍蝇、寄生虫及交叉感染问题。这一方案及其改进,目前就可以解决农村城镇学校如厕问题;有可能解决世界上25亿多没有卫生厕所人的如厕问题;有可能解决没有卫生间的家庭在室内大小便的问题;我们的方案无需大量资金投入,甚至无需对现有卫生间进行建筑结构改造就有可能解决目前城市公共厕所蹲位不够的问题;可以彻底解决治疗发病死亡人数远远超过所有癌症死亡人数的心脑血管病的最重要的救命溶栓药--尿激酶的尿源问题。

这一方案的进一步研究和发展,有可能解决各种场所,包括火车、汽车、船舶、演出,集会、景区、公园、街道甚至办公室等地方人们的方便问题。还有可能利用所收集的粪便生产饲料、肥料、燃料、沼气或生物制品,从根本上解决粪便和化肥对环境的污染及水污染问题;有可能解决土壤因大量使用化肥而退化问题,为农业可持续发展提供基础;有可能彻底解决粪便的交叉感染,为人类健康提供保障;有可能解决冲水厕所造成的巨大水资源浪费和能源浪费,大大降低水处理厂生活污水处理成本;这一方案的延伸,还有可能同时解决餐厨垃圾及禽畜粪便对环境的污染。这一方案的进一步研究、发展和实施,将是人类既水冲厕所后的又一次变革,建议国家设立重大研究专项。

方便合理,天衣无缝

具体来说,李壮博士的如厕解决方案的基本原理和步骤如下:

1.小便:步骤:A.将饮料瓶用剪刀剪成塑料杯作为支撑物。 B.将一次性不透明可降解塑料袋放入塑料杯,可降解塑料袋袋口粘有封口胶带或扎口丝。C.将小便便入可降解塑料袋后,用粘在袋口的封口胶带或扎口丝将装有尿液的塑料袋密封。D.将密封的装有尿液的塑料袋从支撑的塑料杯中取出,放到指定的地方集中处理。E.将支撑的塑料杯归还或放到指定位置以便重复使用。(也可以用口径较大的带盖的饮料瓶。小便后,将瓶中尿液倒入指定的尿液收集桶,空瓶盖盖后可重复使用,当然,为了避免交叉感染,最好每个人用自己的尿瓶。经过适当训练及练习,这些方法同样适用于女性。价格便宜、携带方便、自支撑、可封口尿袋正在研制之中。)

2.大便:步骤:A.将塑料便盆 (淘宝价格 5元/个)作为支撑物。B.将一次性不透明可降解塑料袋放入塑料便盆,可降解塑料袋袋口粘有封口胶带或扎口丝。C.将大便便入可降解塑料袋后,用粘在袋口的封口胶带或扎口丝将装有大便及手纸的塑料袋密封。D.将密封的装有大便及手纸的塑料袋从支撑的塑料便盆中取出,放到指定的地方集中处理。E.将塑料便盆归还或放到指定位置以便重复使用。

3.使用场所、地方:本方案无需构建特殊建筑,只要能将男女分开,各自拥有隐秘空间即可。

4.集中处理:A.在大小便的场所或指定其他地方放至少带有两个容器的车 (或手推车)用于分别收集小便和大便,容器中放大的较结实的塑料袋,当快收集满时,将袋口密封进一步保证没有臭气泄露。B.将密封的塑料袋中的大小便运到指定的地方堆肥还田,或制造有机化肥,制造沼气或制备生物燃料。小便还可以卖给生物公司提取尿激酶等。

由于人们每天小便次数远多于大便次数,目前用冲水厕所的人,完全可以形成早晨或晚上在家中解决大便问题,白天上课、上班在公共厕所只解决小便的习惯 (拉肚子等特殊情况例外);这样,如果用便携式尿袋,只要有隐秘的地方,就可以解决问题,然后在适当的时间将尿袋送到公共厕所。在没有建立尿回收体系前,这只增加了一点清洁工的工作量:把尿袋捅开,将尿液倒入下水道,尿袋皮成为垃圾运走。当然,如果能说服人们用自己的尿瓶,自己将尿液倒入公共场所或下水道,并将尿瓶重复使用,(如可利用废弃的带盖饮料瓶、洗涤剂等包装瓶作为尿瓶)、更简单、更好!因此本方案可以解决农村城镇学校如厕问题和目前城市公共厕所蹲位不足的问题,但要求人们习惯新的方便方式。

原则上本方案可用于解决任何多人同时如厕,有可能解决世界上25亿多没有卫生厕所人的如厕问题,有可能解决更多没有卫生间的家庭在室内大小便的问题。原则上本方案可以解决人类的如厕问题。

优势明显,化解诸多难题

同时,李壮博士介绍说这一方案可以解决诸多的问题:

本方案无需巨额资金建造管道网络配套系统,甚至无需专门的建筑设施,使用方法简单,成本低,特别适合于解决贫困地区农村城镇学校如厕问题,解决没有卫生间的家庭在室内大小便的问题。目前就可以解决城市公共场所厕所蹲位不足的问题。 这一方案的进一步研究和发展,有可能解决各种场所,包括火车、汽车、船舶、演出,集会、景区、公园、街道甚至办公室等地方人们的方便问题。

解决粪便微生物、病菌、病毒感染问题

解决冲厕水资源浪费问题

解决粪便化学需氧量(COD),氮、磷、钾 水污染富营养问题

缓解化肥生产资源浪费,耗能、污染环境,污染水的问题

解决农田肥料综合营养问题

部分解决饲料问题 (提供巨量营养物)

部分解决能源问题( 提供大量额外燃料、沼气、电力等)

解决尿激素等重要生物药品的原料问题

解决粪便数据调查统计分析及健康检测问题

第5篇:可降解塑料的研究范文

关键词:高分子材料可降解生物

我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解,以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如细菌、霉菌及藻类作用下,可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理,现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。

一、生物可降解高分子材料概念及降解机理

生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。

生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。

因此,生物可降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用,相互促进的物理化学过程。到目前为止,有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。

二、生物可降解高分子材料的类型

按来源,生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类,有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。

2.1微生物生产型

通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ICI公司生产的“Biopol”产品。

2.2合成高分子型

脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低,强度及耐热性差,无法应用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔点较高,强度好,是应用价值很高的工程塑料,但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物,这种共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。

2.3天然高分子型

自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解,但因纤维素等存在物理性能上的不足,由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。

2.4掺合型

在没有生物可降解的高分子材料中,掺混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得产品具有相当程度的生物可降解性,这就制成了掺合型生物可降解高分子材料,但这种材料不能完全生物可降解。

三、生物可降解高分子材料的开发

3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法

传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通过化学修饰和共混等方法,对自然界中存在大量的多糖类高分子,如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足,但一般不易成型加工,而且产量小,限制了它们的应用。

3.1.2化学合成法

模拟天然高分子的化学结构,从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻,副产品多,工艺复杂,成本较高。

3.1.3微生物发酵法

许多生物能以某些有机物为碳源,通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难,且仍有一些副产品。

3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶学的发展,酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质,并拥有了催化一些特殊反应的能力,从而显示出了许多水相中所没有的特点。

3.3酶促合成法与化学合成法结合使用

酶促合成法具有高的位置及立体选择性,而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量,因此,为了提高聚合效率,许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料

四、生物可降解高分子材料的应用

目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解决环境污染问题,以保证人类生存环境的可持续发展。通常,对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法,但这几种方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物医用材料。目前,我国一年约生产3000多亿片片剂与控释胶囊剂,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片,而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素,羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。

参考文献:

第6篇:可降解塑料的研究范文

生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。

生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。

因此,生物可降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用,相互促进的物理化学过程。到目前为止,有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。

2、生物可降解高分子材料的类型

按来源,生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类,有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。

2.1微生物生产型

通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ICI公司生产的“Biopol”产品。

2.2合成高分子型

脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低,强度及耐热性差,无法应用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔点较高,强度好,是应用价值很高的工程塑料,但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物,这种共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。

2.3天然高分子型

自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解,但因纤维素等存在物理性能上的不足,由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得

2.4掺合型

在没有生物可降解的高分子材料中,掺混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得产品具有相当程度的生物可降解性,这就制成了掺合型生物可降解高分子材料,但这种材料不能完全生物可降解。

3、生物可降解高分子材料的开发

3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法

传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通过化学修饰和共混等方法,对自然界中存在大量的多糖类高分子,如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足,但一般不易成型加工,而且产量小,限制了它们的应用。

3.1.2化学合成法

模拟天然高分子的化学结构,从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻,副产品多,工艺复杂,成本较高。

3.1.3微生物发酵法

许多生物能以某些有机物为碳源,通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难,且仍有一些副产品。

3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶学的发展,酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质,并拥有了催化一些特殊反应的能力,从而显示出了许多水相中所没有的特点。

3.3酶促合成法与化学合成法结合使用

酶促合成法具有高的位置及立体选择性,而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量,因此,为了提高聚合效率,许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料

4、生物可降解高分子材料的应用

目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解决环境污染问题,以保证人类生存环境的可持续发展。通常,对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法,但这几种方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物医用材料。目前,我国一年约生产3000多亿片片剂与控释胶囊剂,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片,而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素,羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。

参考文献:

第7篇:可降解塑料的研究范文

消息来源于国务院办公厅下发的《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》(以下简称《通知》)。除了“不得免费提供塑料购物袋”之外,《通知》还规定,从2008年6月1日起,在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋(以下简称超薄塑料购物袋)

《通知》指出,我国每年都要消耗大量的塑料购物袋。塑料购物袋在为消费者提供便利的同时,由于过量使用及回收处理不到位等原因,也造成了严重的能源资源浪费和环境污染。特别是超簿塑料购物袋容易破损,大多被随意丢弃,成为“白色污染”的主要来源。

《通知》提出国家质检总局要加快修订塑料购物袋国家标准,制定醒目的合格塑料购物袋产品标志,研究推广塑料购物袋快速简易检测方法,督促企业严格按国家标准组织生产,保证塑料购物袋的质量。

23亿只

我国的“白色污染”形势日益严峻。据一些环保机构提供的数据显示,仅北京市目前塑料袋年消费量已近100亿只,每年未经处理就被抛弃的塑料袋约23亿只(约0.132万吨)。专家指出,塑料袋长期残留在土壤中,导致环境恶化,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。

200年

据了解,我国目前使用的塑料制品的降解时间至少需要200年,一般的大超市都使用环保型可降解塑料袋,虽然它的降解速度快一些,但大约也需时10年,还是会污染土壤和水质,而由此带来的土壤降解更会祸及子孙后代。

对人体生殖系统有毒害

安徽农业大学博士生导师樊美珍说:“目前多数地方使用的都是劣质、有毒的塑料袋,特别是国家这次着重提m的超薄塑料袋,它的原料是聚氯乙烯,是一种对人体产生毒害的化合物。”樊美珍解释,由于聚氯乙烯的性能差,所以加工成薄膜时需要加入大量的增塑剂,而增塑剂对人体生殖系统有毒害作用,且对男性毒害大于女性,并可导致肝肾功能下降,血中红细胞减少等。

可降解不能消除白色污染

国家塑料制品质量监督检验中心副主任翁云宣向记者介绍说,可降解塑料技术是在塑料的生产过程中加入一定量的添加剂,如光敏剂、淀粉等原料,这样,可降解塑料制品在使用完并废弃在大自然中暴露3个月后,可由完整的形状分解成碎片。

但也有专家认为,这项技术最大的缺陷是,这些碎片不能继续降解,只不过是由大片变成小片,不能从根本上胜任消除白色污染的任务。

多年消费习惯将改变

对于广大市民来说,这一举措的出台无疑将改变他们多年养成的消费习惯,他们能够接受吗?消逝多年的布袋子、菜篮子将“重出江湖”吗?我们在对60名市民进行随机调查后,发现七成多市民对此表示赞成,其中有60%以上的市民认为,一开始可能不习惯,但一旦要自己掏钱买塑料袋了,人们也会考虑重复利用,或者从家里带上菜篮子、布袋子。

但是,也有部分市民表示,不能理解为何要自己买塑料袋。“维护环保支出的费用不该只有我们承担,在哪买东西就应该由哪提供免费塑料袋,市民没有义务去花钱买塑料袋。”

一家超市的负责人表示,完全禁止塑料袋可能不太现实,但通过有偿向消费者提供塑料方便袋,至少可以大大减少使用数量,减少“白色污染”,更好地保护环境。对于何时收费、如何收费等问题,这位人士表示,目前还无法确定。但此次政府给了企业充分的准备时间和过渡期,他们已经着手准备制定政策,好迎接6月1日该规定正式实施的到来。

顾虑:纸袋危害更大

记者在街头随机采访市民的时候,有60%以上的市民表示,国家在给塑料袋戴上“金箍”后,纸袋将成为日常生活中的首选。环保专家李先生也提出了自己的担心:纸袋对环境的污染甚至比塑料袋更大。

他介绍,纸袋也是由树木制成的,使用纸袋必然大量砍伐树木,浪费森林资源。更主要的是,目前,全球还没有―个国家彻底破解造纸中的纸浆污水污染问题。在美国、日本等国家,国内没有一家造纸厂,纸浆全部进口,就是为了避免纸浆污染。

布袋也时尚

手袋是时尚人士最钟爱的单品,而环保手袋自然也最容易获得时尚界的宠爱。今年英国《卫报》将塑料袋列入“世界上最糟糕的设计”之一,塑料袋成为破坏环境的最大危害,于是著名时装设计师们纷纷推出时尚购物袋,引领了抵制塑料袋的流行风。

伦敦著名设计师AnvaHindmarch设计的限量版环保手袋“I'm not a plastic bag”在中国台湾和香港发售时,引起哄抢,毫无疑问,环保热潮已经在时尚界风行,习惯街头背着各种帆布袋的时髦女孩也多了起来。虽然掀起时尚环保风潮的仅仅是一个小小的帆布袋,但环保理念已经融入时尚生活的方方面面。

面对日趋严重的污染,我们都应该亮出时尚的环保态度。

孟加拉国――处罚最重

孟加拉国从2002年3月开始禁止使用塑料袋。法律规定进口或销售塑料袋的人可被判最高10年监禁,发放塑料袋者则被处以6个月的监禁。

不丹――吊销执照

不丹从1999年开始禁止使用塑料袋,此前花了3年时间讨论这个问题,提供塑料袋的商人可能将被吊销营业执照。

韩国――不提供购物袋

1999年开始实施禁塑,不管你买多么昂贵的东西,商场都不会赠送购物袋。客人可以花100韩元购买纸袋或塑料袋,但商店会原价收回这些袋子,顾客也可以拿旧袋子到商店或超市换新袋子。

南非――推广绿色购物袋

南非施行新购物袋规定,厚度在30微米以下的塑料购物袋将被禁止使用。除了标准的塑料购物袋之外,顾客也可以在店内购买商店提供的更大、更耐用的特制购物袋。

爱尔兰――对塑料袋征税

爱尔兰从2005年开始采取措施,对每―个塑料购物袋征收相当于13美分的税,所收资金全部纳入环保基金用于环境保护项目。

第8篇:可降解塑料的研究范文

关键词:高分子材料 生物质 加工改性

一、生物质高分子材料PHA的概述

近年来,我国对生物可降解高分子材料进行了深入地研究和开发,尤其是聚羟基脂肪酸酯PHA颇受关注。聚羟基脂肪酸酯是细菌胞内合成的一种高分子化合物,在营养不平衡的环境下,细菌把多余的物质转换为探源和能源的储备物,同时将水溶性小分子转换为水不溶性的大分子PHA。PHA因具有某些合成塑料如聚丙烯、聚乙烯的物化特性,又具有独特的生物可降解行、光学活性、生物兼容性、气体相隔性以及压电性等被认为是可替代传统的由石油合成的、不可降解的塑料,PHA被称为新型的生物可降解塑料。

PHA结构多样,且因其自身结构变化拥有较多的新材料性能,所以应用前途比较广泛。在食品包装材料、卫生材料、纸涂层材料、光学材料、电子工程材料以及一些一次性用品,如高档包装材料、新型医学材料骨钉、骨板等方面广泛应用。

PHA由具有光学活性的R构型降级脂肪酸单体组成,是一种线性可降解聚酯,其单体组成对自身的物理性质起决定性作用,常见的PHA材料主要有以下几种:聚β-羟基丁酸酯(PHB)、聚-3-羟基丁酸-3-羟基戊酸之(PHBV)、聚-3-羟基丁酸-3-羟基己酸酯(PHBHHX)、聚-3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯(P3/4HB)等。

二、聚合物的加工改性

经过高分子材料科学成熟的发展,通过共混、共聚和表面改性等手段对高分子材料进行化学改性或物理改性以此达到提高聚合物某些性能引起了人们广泛的重视。将不同的聚合物混合,或者将种类相同但相对分子质量不同的聚合物进行混合,或者把聚合物和其他物料相互混合形成新的共混聚合物,通过以上的手段都可以实现聚合物的共混改性,聚合物共混改性后不单单是改变了聚合物的性能,更是开发了新型聚合物材料的崭新功能,因此,聚合物的共混改性已经发展为当今世界高分子材料工程科学中最为活跃的领域之一。PHB作为PHA中最具代表性的生物塑料,在生活的各个领域都有着广泛的应用前景,下面以PHB为例,探究一下生物质材料的加工改性。

三、PHB的加工改性研究

1.制备聚合物

1.1制备单端枪击聚羟基丁酸酯(PHB-OH)

用甲醇打断大的PHB分子链,对PHB片段封端,从而可以制的只有一端含羟基的PHB片段(PHB-OH)。制备方法如下:氯仿作为溶剂,硫酸作为催化剂,将15gPHB溶于150ml的氯仿中,75°C回流30min后,取2.5nl浓硫酸溶于50ml甲醇中,冰浴冷却之后逐滴地滴加到上述的回流流体中,根据自己需要可以控制回流时间,至设定时间后冷却至室温,然后大量蒸馏水洗涤、分液、静置分层后弃去水层,有机层洗涤两次后,用无水硫酸镁干燥过夜,过滤,滤液使用无水甲醇沉淀,减压过滤,将产物放在40°C的真空烘箱里面干燥48小时以上,即成。

1.2制备不饱和端基低聚物

取1.5g干燥的PHB-OH放在事先干燥好的四口瓶中,加入50ml除水的二氯甲烷和0.2ml的三乙胺,30°C油浴中磁子搅拌,完全溶解后,低价溶有0.3ml的丙烯酰氯的二氯甲烷30ml,继续反应3小时,过滤沉淀,滤液使用适量饱和的碳酸氢钠洗涤两次,使用蒸馏水洗涤三次,然后用无水硫酸镁干燥过夜,过滤之后的滤液使用甲醇沉淀,减压过滤,最后产物常温真空干燥,即成。

2.运用傅里叶变换红外光谱仪对聚合物材料进行定性表征

对于已经提纯过的待测样品,将其配置成10mg/ml的氯仿溶液,然后滴3滴在KBr镜片上面,在红外灯的照射下干燥形成薄膜。之后用Nicolet IR200幸好傅里叶变化红外光谱仪对其进行32次的扫描,(该仪器分辨力为1cm-1)。观察得到的红外图谱,可以确定待测物中的基因。

3.材料热学性能测试

聚合材料的热学性能测试,取少量样品,通过热失重分析仪或者示差扫描量热仪对样品温度曲线进行分析。

4.材料的力学性能测试

取少量待测样品,将其裁剪成哑铃型样条,使用CMT4000型号微机控制电子万能试验机,移动千分尺,岑亮样条的宽度、厚度、起始标距,待位移回零之后,在室温下仪5mm/min进行拉伸,用计算机记录材料的应力-应变曲线,通过实验,得到材料弹性模量、拉伸强度以及断裂伸长率等参数。

5. PHB物理改性研究

使用增塑剂DOS,形成PHB/DOS共混体系。经实验验证,共混体系随着增塑剂DOS的含量增加,材料的拉伸强度和杨氏模量降低,断裂的伸长率不明显,当共混体系中DOS含量达到35%时,共混体系的机械性最好,但对于共混体系来说,DOS的增塑效果并不明显,因此,DOS常作为辅助增塑剂。

使用乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)增塑PHB体系,和DOS对比,ATBC增塑效果较明显,因为ATBC自身的机型和分子量相对比较小,能很好的茶道PHB的链段之间,增加PHB链间的距离,减小高分子链间产生的相对滑移摩擦力,从而达到较好的增速效果。

四、结语

PHB作为生物质高分子材料PHA的一类,有其显著的缺点,PHB比较脆,但通过对PHB的加工改性,可以弥补其缺点,更好地发挥它的优势。本文通过制备共混材料、测试其热学性和力学性,选取增塑剂材料来改善PHB的热学性能,以及使用物理方法加工改性材料,上述一系列的加工改性方法表明了,我们可以通过物理的、化学的加工改性方法提高PHA类材料的综合性能,赋予PHA材料新的使用性能,使其拥有更美好的发展前景。

参考文献

第9篇:可降解塑料的研究范文

国家邮政局局长马军胜在今年全国邮政管理工作会议上表示,要引导和支持更多企业参与“绿色快递”行动,推广应用可降解塑料袋等环保包装产品,加强物料管理和先进包装技术应用,进一步降低单位快件包装耗材。阿里巴巴集团董事局主席马云也在微博上表示:“未来的快递业,‘快’保证不输,‘绿’才能赢”(6月21日《经济日报》)。

国家邮政局的《2017中国快递领域绿色包装发展现状及趋势报告》显示:2016年,全国快递共消耗约32亿条编织袋、约68亿个塑料袋、37亿个包装箱以及3.3亿卷胶带。然而,与之相对应的是,中国包装垃圾的总体回收率小于20%,其中纸盒只有不到一半被回收。而快递包装中的填充物、胶带等塑料成分,其回收率几乎为零。可见,如何处理快递垃圾,正成为当今社会亟待解决的难题。

基于此,2017年12月,国家邮政局等十部门联合《关于协同推进快递业绿色包装工作的指导意见》,意见提出:到2020年,中国可降解的绿色包装材料应用比例将提高到50%,主要快递品牌协议客户电子运单使用率要达到90%以上,而平均每件快递包装耗材减少10%以上。特别是,2018年3月,国家质检总局、国家标准委新修订的《快递封装用品》系列国家标准,根据减量化、绿色化、可循环的目标,对快递包装减量提出新要求。

快递垃圾的回收利用以及推进快递绿色包装,都是复杂的系统工程,需要社会各方协同发力。事实上,一些快递企业已经先行一步。去年“双十一”,各大知名电商纷纷各显神通,推出共享快递盒、循环快递袋,或推出快递纸箱回收服务等。全国有13个城市投入使用共享快递盒,到2018年共计投放20万个。共享快递盒每循环2000次以上,大约可节约1棵10年树龄的树木。实践表明,推行共享快递盒,除了遏制过度包装、节约树木等资源之外,更重要的是,加快了绿色物流的发展,推进了城乡环境保护。