为防治白色污染带来的环境问题,除在宣传上花费心思外,科研界更是在新型材料的研发上下足了功夫。近年来,可降解塑料逐步问世,成为当前塑料制品原料的新宠儿。那么,什么是可降解塑料?分类有哪些?本文将具体介绍。
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1.可降解塑料
可降解塑料是指各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不变,而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。按原料来源主要分为石油基、生物基和煤基三大类,石油基可降解塑料包括聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(PBAT)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)等,生物基可降解塑料包括淀粉基、纤维素、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等,煤基可降解塑料有聚乙醇酸(PGA)。
2.可降解塑料有哪些?
除按上述原料来源分类外,学界对可讲解塑料的分类一般按照其降解机理分成五大类,分别是:生物降解塑料、光降解塑料、光/生物降解塑料以、水降解塑料及淀粉基塑料。
(1)生物降解塑料
在微生物的作用下,可完全分解为低分子化合物的塑料。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。随着现代生物技术的发展,生物降解塑料越来越受到重视,已经成为研究开发的新一代热点。
(2)光降解塑料
在塑料中掺入光敏剂,在日照下使塑料逐渐分解。它属于较早的一代降解塑料,其缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测,因而无法控制降解时间。
(3)光/生物降解塑料
光降解和微生物相结合的一类塑料,它同时具有光和微生物降解塑料的特点。
(4)水降解塑料
在塑料中添加吸水性物质,用完后弃于水中即能溶解掉,主要用于医药卫生用具方面(如医用手套),便于销毁和消毒处理。
(5)淀粉基塑料
到目前为止,淀粉基降解塑料主要有全淀粉塑料、光/生物双降解型、填充型和共混型四大类。
全淀粉型将淀粉分子变构而无序化,形成具有热塑性的淀粉树脂,再加入极少量的增塑剂等助剂,就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上,而加入的少量其他物质也是无毒且可以完全降解的,所以全淀粉是真正的完全降解塑料。几乎所有的塑料加工方法均可应用于加工全淀粉塑料,但传统塑料加工要求几乎无水,而全淀粉塑料的加工需要一定的水份来起增塑作用,加工时含水量以8%~15%为宜,且温度不能过高以避免烧焦。
光/生物双降解型生物降解塑料在干旱或缺乏土壤等一些特殊区域难以降解,而光降解塑料被掩埋在土中时也不能形成降解。光/生物降解塑料由光敏剂、淀粉、合成树脂及少量助剂(增溶剂、增塑剂、交联剂、偶联剂等)制成,其中光敏剂是过渡金属的有机化合物或盐。其降解机理是淀粉被生物降解,使高聚物母体变疏松,增大比表面积,同时,日光、热、氧等引发光敏剂,导致高聚物断链,分子量下降。
填充型淀粉塑料又称生物破坏性塑料,其制造工艺是在通用塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加剂,然后加工成型,淀粉含量不超过30%。填充型淀粉塑料技术成熟,生产工艺简单,且对现有加工设备稍加改进即可生产,因此目前国内可降解淀粉塑料产品大多为此类型。
共混型淀粉共混塑料是淀粉与合成树脂或其他天然高分子共混而成的淀粉塑料,主要成分为淀粉(30%~60%),少量的PE的合成树脂,乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物,乙烯/乙烯醇(EVOH)共聚物,聚乙烯醇(PVA),纤维素,木质素等,其特点是淀粉含量高,部分产品可完全降解。
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