生物降解塑料 生物降解塑料指在土壤中能被微生物分解的塑料,借助于細(xì)菌或其水解酵素能將材料分解為二氧化碳、水、蜂巢狀多孔材質(zhì)和鹽類,它們進(jìn)一步經(jīng)微生物作用后可徹底分解,重新進(jìn)入生物圈,是當(dāng)前各國研究與開發(fā)的熱點(diǎn)。因此,生物降解塑料一般指具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、并能在自然環(huán)境中全部或部分被(微生物如細(xì)菌、霉菌和藻類)分解而不造成環(huán)境污染的新型塑料。生物降解的機(jī)理主要由細(xì)菌或其水解酶將高分子量的聚合物分解成小分子量的碎片,然后進(jìn)一步被細(xì)菌分解為二氧化碳和水等物質(zhì)。生物降解塑料主要有四種類型:
其一,微生物發(fā)酵(合成)型。利用微生物產(chǎn)生的酶,將自然界中生物易于分解的聚合物(如聚酯類物質(zhì))解聚水解,再分解吸收合成高分子化合物,這些化合物含有微生物聚酯和微生物多糖等,但這類微生物發(fā)酵合成的聚合物,因成本太高而限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用。
聚己內(nèi)酯可以用來
該異氰酸酯封端的聚氨酯型熱熔膠在使用時,通過加熱(不超過160℃)解除封端,讓殘留的NCO和空氣中的水份反應(yīng)固化,即濕固化反應(yīng),生成了內(nèi)聚力超強(qiáng)的脲基,從而提高熱熔膠的粘合能力;因此濕固化型聚氨酯熱熔膠主要是以聚酯多元醇+PCL+TDI為原料,做成聚氨酯預(yù)聚體。利用PCL良好的生物相容性和低溫?zé)崴苄?,采用的是濕固化技術(shù),PUR型熱熔膠對于粘接PVC和板材有很好效果,使用環(huán)境、條件普通,應(yīng)用十分廣泛。 將選擇合適的多元醇溶解在聚己內(nèi)酯當(dāng)中,和異氰酸酯(少量過量)反應(yīng)得到異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚體;通過控制R值,保證合適的NCO殘留,并通過端基NCO封端制成合適的固態(tài)熱熔膠。密封可對外銷售。
生物技術(shù)將成為解決這一問題的關(guān)鍵技術(shù)之一。在造成環(huán)境污染的諸多因素中,塑料廢棄物造成的公害已引起了社會的廣泛關(guān)注。21世紀(jì)初,我國的塑料包裝材料用量很大,年用量將達(dá)到5000萬噸,如果其中有30%為一次性發(fā)泡塑料,那么全國每年的廢棄塑料將有1500萬噸以上;全國有5億畝土地可利用地膜,目前僅有30%的土地利用了地膜,再加上育苗缽和農(nóng)副產(chǎn)品保鮮膜,這些塑料廢棄物每年約有1000萬噸;其它方面的廢塑料約有1000萬噸;這樣每年全國廢塑料總量將達(dá)到3500萬噸,其污染所造成的環(huán)境壓力不言而喻。如果在這些廢棄塑料中有30%為可降解塑料,那么我們的環(huán)境將會得到大大的改善,據(jù)不完全統(tǒng)計,我國僅有100多個生產(chǎn)降解塑料的廠家,生產(chǎn)能力不到10萬噸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上市場的需求。
微生物合成的聚合物一般稱為生物聚合物(Biopolymer),具有完全生物降解的特征。生物體內(nèi)合成的大分子物質(zhì),均可稱為生物聚合物,如蛋白質(zhì)、核酸、淀粉等。生物聚合物是指由微生物合成的聚酯,它是不同于蛋白質(zhì)、核酸、淀粉的一類新的天然高分子物質(zhì),微生物合成的聚酯,因既具有生物可降解性,又具有通用高分子材料的可加工性而受到人們關(guān)注。
由微生物合成的聚酯,統(tǒng)稱為聚羥基鏈烷酸酯(Polyhydroxyalkanoate,簡稱PHA),許多細(xì)菌都能在體內(nèi)合成和積累PHA,在細(xì)菌細(xì)胞缺乏營養(yǎng)物質(zhì)時,將水解PHA以攝取養(yǎng)料?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)百余種細(xì)菌具有合成和積累PHA的功能,并已從20多種細(xì)菌中克隆出了PHA合成酶的基因,最近又發(fā)現(xiàn)合成與積累PHA的細(xì)菌可分為兩組,一組以Alcaligeneseutrophus為代表,主要合成C3-C5單體單元的短鏈PHA;另一組以Pseudomonasoleovorans為代表,可合成具有C6-C14的中等鏈長的PHA單元。PHA實(shí)際上包括一系列的聚酯:甲基側(cè)鏈羥基丁酸酯Poly(-hydroxybutyrate),簡稱PHB;乙基側(cè)鏈聚羥基戊酸酯Poly(-hydroxyvalerate),簡稱PHV;羥基丁酸一戊酸共聚酯Poly(-hydroxybutyate-co--hydroxyvalerate),簡稱PHBV。PHA的生物合成,見圖1。
關(guān)鍵字: 聚己內(nèi)酯PCL;聚己內(nèi)酯;PCL試驗用;PCL試驗用;PCL聚己內(nèi)酯;
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