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可降解塑料用途

可降解塑料用途

可降解塑料用途范文第1篇

关键词:可降解塑料 光降解 生物降解 光-生物降解塑料

引言

塑料这种材料已经广泛应用到国民经济各部门以及人民日常生活等各个领域。但是塑料这种材料在自然环境中难以降解,随着其用途的扩大,带来产量的增加,因此导致了严重的环境污染问题。传统的处理技术(焚烧、掩埋等)存在一定的缺陷,回收利用也存在着局限性,而且这些处理方式都不能从根本上解决问题。因此开发可降解塑料来解决废弃物难以处理的问题是一个重要的课题。

一、可降解塑料的定义

可降解塑料虽然至今在世界上没有统一的标准化定义,但是美国材料试验协会(ASTM)在通过研究相关术语的标准对其定义:在特定的环境下,其化学机构发生明显变化,并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的塑料。这个定义基本上与降解和裂化的定义相一致。

二、降解塑料的分类及降解机理

1.光降解塑料

光降解塑料包括合成型也叫共聚型、添加型两种,该种塑料在日照下会受到光氧作用并吸收光能,光能主要为紫外光能,因此而发生自由基氧化链反应以及光引发断链反应,从而降解成对环境安全无害的低分子量化合物。

其中通过共聚反应在高分子主链引入感光基因而得到光降解特性的为合成型降解塑料,这种塑料通过调节感光基因含量来控制其光降解活性。目前某些可用于包装袋、容器、农膜等范围的乙烯―CO共聚物和乙烯―乙烯酮共聚物已实现工业化。通过将光敏助剂添加到高分子材料中而制造成的为添加型高分子光降解材料,这种类型的塑料其降解原理为光敏剂会受到紫外光的诱导,将它添加到塑料中可以引发并加速塑料的光氧化。光敏剂在光的作用下可离解成为具有活性的自由基,因此该类型塑料的光降解特性是由光敏剂的种类、用量和组成决定的。

降解塑料向深层发展的一个标准是可控光降解塑料,它在具备光降解的特性的同时,还应该具备特定的光降解行为。它被要求能控制诱导期内力学性能,并保持该性能在80%以上。因此要达到这个标准就必须对光敏剂的使用有更高的要求,在光敏剂可控制光氧化曲线的同时,也要注重控制光氧化的时间。

2.生物降解塑料

在自然界中受细菌、霉菌等微生物作用而降解的塑料为微生物降解塑料,该类型塑料的种类有部分生物降解型、完全生物降解型、化学合成型、天然高分子型、掺混型、微生物合成型和转基因生物生产型。

在微生物作用下能完全分解成CO2和H2O的为最理想的生物降解塑料,通过研究可发现,酶在塑料水解、氧化的过程中发挥着极其重要的作用,是生物降解的实质。酶会导致主链断裂,从而相应的降低相对分子质量,使其失去机械性能,以便于微生物对其更容易的摄取。

生物降解必须满足三个条件,经历三个阶段。

条件为:微生物(真菌、细菌、放射菌)的存在。

拥有氧气,并要求一定的湿度,还要有无机物培养基的存在。

适宜的温度范围为20~60摄氏度,PH范围在5~8之间。

三个阶段为:

初级生物降解――在微生物作用下,塑料等化合物的分子化结构发生变化,使原材料分子的完整性被破坏。

环境容许的生物降解――原材料中的毒性可以被去除,以及人们所不希望的特性的降解作用同样可以除去。

最终生物降解――塑料通过生物降解,被同化成微生物的一部分。生物降解过程中主要的三种物理化学反应:

物理作用――微生物细胞生长在对塑料的机械破坏中起着重要作用。

化学作用――微生物在破坏中会产生某些化学物质,起到化学作用。

酶直接作用――本质为蛋白质的酶,含有20多种氨基酸,它们能降低被吸附塑料分子和氧分子的反应活化能,以此来加速塑料的生物分解。

3.光-生物降解塑料

顾名思义,这种塑料兼具生物和光双重降解功能,使得其达到完全降解的目的。光降解高分子材料有两种:淀粉型和非淀粉型,其中较为普遍的是采用高分子的天然淀粉作为生物降解助剂。这种在高分子材料中同时添加自动氧化剂、光敏剂以及生物降解助剂等作为配置方法,来达到光-生物降解的复合效果。含有多种化学物质而形成的非淀粉型光和生物降解体系已广泛应用于吹塑制成可控降解地膜,在应用过程中发现,该薄膜不仅具备保温、保湿和力学性能,还具备可控性好、诱导期稳定等优点。

目前,光-生物降解塑料处理工艺的关键是淀粉的细化很热结构水的脱除,处理设备复杂,因此产品的质量难以控制。由于其设备的投资需要的资金大,复杂的工艺以及缺少该方面的人才技术人员,导致其市场化、产业化的发展步履维艰。

总结:

近年来在国内外,可降解塑料的开发与研究已取得了一定进展,但是其技术有待进一步优化,工艺需要不断完善,市场化的推广也要加大力度,采取有效措施降低成本、拓宽用途、提高性能等。更要注意的是降解塑料在世界上没有统一的定义,也缺乏确切的评价,识别标志、产品检测没有完整的体系导致市场混乱。

从长远发展的角度看,当代人们的环保意识不断加强,降解塑料的市场化是一种必然的趋势。当前相对较成熟的是光降解塑料技术,生物降解技术由于其处在发展阶段,因此是开发的热点,光-生物降解技术则是主要开发方向之一。

参考文献:

[1]裴晓林;应用基因组改组技术选育L-乳酸高产菌株及其发酵工艺研究[D];吉林大学;2007年.

可降解塑料用途范文第2篇

形状:上段成锥形,下部是圆柱形。

化学组成:矿泉水和可乐瓶是用的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET。另外食品包装塑料瓶材料还有聚丙烯PP,高密度聚乙烯HDPE等。

用途:生活中最常见的就是用塑料瓶装水了,也就是常见的矿泉水。另外就是可以用塑料瓶装其他物品,比如说实验室中不能用玻璃瓶装的试剂有时必须用塑料瓶装。塑料瓶的用途有很多很多,生活中到处可以见到塑料瓶。

改进措施:可以改进塑料瓶的生产工艺,如果能将塑料瓶生产成可自动降解的,那么我们的环境将不会再有更多的白色污染,这是一个非常有前景的技术,如果能够成功,并且价格能够和现在的塑料瓶相当,那么塑料瓶的用途可能将大大增加!

2.名称:一次性纸杯。

形状:上大下小的锥形形状。

化学组成:聚乙烯。

性能:柔软性好、耐冲击性能好;耐热性、耐溶剂性、硬度较差。

用途:最好用于装冷水,不要装开水。

改进措施:如果选用的材料不好,或加工工艺不过关,在聚乙烯热熔或涂抹到纸杯过程中,可能会氧化为羰基化合物。羰基化合物在常温下不易挥发,但在纸杯倒入热水时就可能挥发出来。它既不环保,也不健康。还有些一次性纸杯生产商购买价格低廉的纸浆,在生产过程中添加荧光漂白剂,有致癌危险。建议大家,一次性杯不到万不得已不要使用,如果使用最好装冷水。

3.洗洁精

形状:粘稠状

化学组成:洗洁精的主要成份是:1表面活性剂;其主要作用是产生泡沫及去污;2、洗涤助剂:常用的原料有氢氧化钠和柠檬酸钠;3、增稠剂量:其主要作用是增稠,稳泡及去污,常用的原料有6501、6502、氯化钠;4、防腐剂,其主要作用是杀菌,保持,常用的原料有:苯甲酸钠、甲基异噻唑啉酮等;5、添加剂,其主要作用是处理水质,改善气味,常用的原料有:1、乙二胺四乙酸二钠,2、EDTA四钠

性能:去污性能,去油性能等。

用途:可以用来清洗碗筷,也可以用来清洗鞋子或衣服上的污浊等。

4.电冰箱外壳

形状:长方体或者不规则多边形

化学组成:塑料,金属等。

性能:支撑冰箱外形,美观漂亮及减少冰箱成本等等。

改进措施:我们都知道,冰箱在使用一段时间后外形将不再漂亮美观,主要是由于塑料经过长期的外置于空气中可能发生老化,变色等。如果能将塑料的性能改优使其老化速度减缓或者不老化,那么将是一件非常有价值的进步,另外就是和上面一样,如果做到塑料能够自动降解,那么我们的世界将少了一份白色污染。我们的世界也将变得更加美丽!

5.各种医用高分子材料制品

医用高分子材料是指可以应用于医药的人工合成(包括改性)的高分子材料,一般不包括天然高分子材料、生物高分子材无机高分子材料等在内。随着生物科学技术的不断发展和进步,越来越多的高分子材料被用于与人类生命健康息息相关的各种器官和皮肤的替代材料。

医用高分子材料大致可分为机体外使用与机体内使用两大类。机体外用的材科主要是制备医疗用品。如输液袋、输液管、注射器等。输液袋、管可用卫生级聚氯乙烯制造。由于这些高分子材料成本低、使用方便,现已大量使用。机体内用材料又可分为外科用和内科用两类。外科方面有人工器官、医用粘合剂、整形材料等。内科用的主要是高分子药物。所谓高分子药物,就是具有药效的低分子与高分子载体相综合的药物,它具有长效、稳定的特点。

归纳起来,一个具备了以下七个方面性能的材料,可以考虑用作医用材料。

可降解塑料用途范文第3篇

事实确实如此吗?避免使用塑料似乎有效减少了道德负罪感,然而环境现状远不止这么简单。

起初,塑料因其能减少人类对自然的过分依赖而大受推崇。因为象牙、玳瑁等天然原材料日益稀缺,塑料最早作为它们的替代品出现。1869年,美国人约翰·卫斯理·海厄特申请了赛璐珞的专利。他的公司承诺,这种能用于制造珠宝、梳子、纽扣和其他物品的新型人工材料能给大象和龟类喘息之机,因为有了它,人们无须再四处搜寻日益稀少的原材料。胶木是真正意义上的合成塑料,仅在赛璐珞后数十年诞生。由于电力的快速扩张,虫胶生产的树胶已无法满足需求,而胶木作为电绝缘体能完全替代紧俏的虫胶。

今天,塑料已被视为大自然的复仇者。不过,对塑料的一味仇视只会混淆我们的思维,使我们无法权衡以其他材料替代塑料的代价。重要的不是袋子用什么做,而是做什么用。荒唐的是,纸袋和塑料袋只是为从商店走到家门前的一段路途而制造。

换句话说,塑料不一定危害环境,问题在于我们的生产方式和用途。

据估算,每年生产的近272亿公斤塑料中,有一半用于生产一次性制品。其中一些无疑很有价值,比如一次性注射器对防范传染性疾病(如艾滋病)的传播相当有效。在遭遇日本海啸之类的大灾难后,塑料水瓶甚至也对挽救生命至关重要。但在海滩废弃物中常见的塑料袋、吸管、包装纸和打火机之类的一次性物品,实际上是有意制造的污染环境的垃圾。

将这么多塑料投入一次性便利制品的生产会使人们贬低曾经备受重视的塑料,使塑料成为便宜和毫无价值的同义词。事实上这些碳链化合物理应是地球上最有价值的物质。如果我们了解塑料的真正价值,就不会把它浪费在可有可无的小用途上,而是更好地利用这一可塑材料为自身服务。

在一个人口近70亿并仍在增加的世界上,人类不能单纯依靠森林矿石满足吃穿住的需求,我们需要塑料。在一个关注碳足迹的时代,我们能了解到,轻塑料的制造和运输比起其他材料要耗费更少的能量。塑料有助于实现环保技术的普及,如制造太阳能板和省油的轻型汽车、飞机。这种非自然的化合物如果使用得当,将会成为环境的最好盟友。

可降解塑料用途范文第4篇

关键词:工程塑料;聚甲醛(POM);共混改性

中图分类号:TQ325 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)19-0041-02

工程塑料以其高实用性与高性能在世界工业生产中占据着重要的地位,在电子电器零件、机械部件和汽车部件的生产制造中,它都发挥着重要作用。但单一的工程塑料也有着一些难以突破的缺点,这时工程塑料的改性显得尤为重要,其能有效改善工程塑料的缺点,有力促进塑料生产工业的发展,繁荣复合材料与高分子材料的科学和工程。

一、工程塑料及其改性

可以用作结构材料的塑料叫做工程塑料。聚碳酸脂(PC)、聚苯醚(PP0)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)与聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)应用得最为广泛,因此被并称为五大工程塑料。氟塑料、聚砜(PSF)与聚苯硫醚(PPS)因耐热性高被称为特种工程塑料和高性能工程塑料。活性聚丙烯(PP)等经过现代技术改性的通用塑料,因为其性能与典型工程塑料相近,也被当做工程塑料。

工程塑料的广泛应用主要是因为其的一些优良特性。工程塑料具有很强的化学稳定性,对碱、酸与有机溶剂具有非常好的耐腐蚀性。另外,工程塑料减振、吸声效果明显,耐疲劳,耐冲击,在一些高速传动的机械中用工程塑料,能有效减少噪音,改善工作的环境。

但在实际的工业生产中,单一的工程塑料常常不能满足使用需要,这时候就需要进行工程塑料改性。具体说来,工程塑料改性是指用一定的工艺,在合成树脂等被改性的塑料材料里适当地加入改性剂,以生产出符合使用需要、有着新颖的结构特征的新型塑料制品的过程。它是生产新工程材料的主要的途径,现在越来越受到学术界与产业界的重视。

二、工程塑料改性的方法

(一)工程塑料的共混改性

共混改性就是混合各种种类的工程塑料并加以塑炼,让它性能出现变化从而生产出新的聚合物体系。工程塑料的共混改性方法有机械共混法、相容化技术、反应共混、嵌段共聚与接枝共聚等几种。

机械共混法通过双螺杆挤出机把两种甚至两种以上工程塑料在熔融的状态中完全混合,这种方法能让聚合物形成微观的均一结构,达到分子级相容的状态,是最简单方便的制造聚合物合金的途径。但纯粹的混炼生产的合金一般是具有两者的平均性能,难有明显的性能改进,具有无法弥补的局限性。相容化技术是对机械共混法的一种改进。由于很多聚合物别不相容,在聚合物合金开发的时候,要先努力改善其相容性,抑制共混组分的分离。当前主要通过加入相容剂改善工程塑料的相容性,第三组相容剂通过分子之问的键合力,把不相容的聚合物产生相容性而结合起来,生成稳定的微观相分离体系。

反应共混是生产韧性要求高的聚合物合金的主要方法。工程塑料混炼时,原来的聚合物经过化学反应后产生嵌段共聚物或者接枝共聚物,接着再发生交联反应。经过反应共混后,工程塑料充分地捏合并充分地发生化学反应。嵌段共聚和接枝共聚可充分地体现合金的力学性能,全面控制两相界面的结构,是最典型的化学法合金生产技术。但因为它们造价非常高,且工艺过程复杂,发展得十分缓慢。

(二)工程塑料的填充改性

填充改性是在树脂等工程塑料中适量添加填充的材料,以有效降低原材料的成本,或使生成的工程塑料制品的性能得到一定程度的改进的塑料改性技术。工程塑料的填充改性有一步法和两步法。一步法,即根据一定的比例,将树脂与填充材料均匀地混合,然后再成型加工设备上相应地运用成型加工工艺,一步到位地完成物料的混炼与成型加工。两步法则指将树脂与填充材料按一定比例混合,用合适的加工工艺在合适的加工设备将工程塑料浸渗、混炼成填充改性的工程塑料,接着用成型加工设备加工成制品。

工程塑料的填充改性能有效提高工程塑料制品的机械物理性能,大大增加附加值。通过片状的填充材料和纤维状的填充材料对树脂进行填充改性,能有效加强弹性模量、冲击度和拉伸度等相关的力学性能。粉粒装填充材料通过表面的相关处理后,能有效改善工程塑料的刚性和韧性,大大提高其应用价值,加大工程塑料的应用范围。另外,工程塑料的填充改性能在不影响其性能的同时降低塑料产品的生产成本。一般情况下,有机填充材料与无机填充材料的价格比合成树脂低很多,一定程度地用填充材料替代合成树脂,能直接降低成本。

三、POM的改性

POM是分子主链中包含-CH2-O的线性的高分子化合物。其在工业上有着非常广泛的用途,在生产一些精密仪器、家庭用品、汽车机械与通讯电器设备的过程中,聚甲醛常被用来生产结构的零部件,以替代锌、铜、铝等有色非铁金属。在轴承和齿轮等必须承受高负荷的耐磨耗、耐摩擦零件的制造与生产中,应用得尤为广泛。不过,POM也显露出了一些不足。如何对聚甲醛进行增韧改性是我国工业发展进程中亟待解决的问题。

单纯的POM易生成球型结晶,在出现缺口的情况下,它的耐冲击性很弱。用聚四氟乙烯能有效增强聚甲醛的耐冲击性与成型性。聚四氟乙烯虽耐冷流性弱、耐磨损性差等弱点,但其有着与众不同的自性,摩擦因数较低,将聚甲醛与聚四氟乙烯共混,能大大降低摩擦系数,有效提高耐磨损性。它们的共混物可用于各种滑动的摩擦制品的生产与制造中,如轴承、复印机的齿轮等零部件。

POM与聚烯烃共混改性能有效改善POM的高缺口敏感性与易结晶性。Hoechse celanese公司出产的HostaformC9021G与C251G作为POM/超高相对分子质量的聚乙烯的合金,有着突出的耐刮擦性、耐磨损性与无可替代的自性,它的摩擦因数和POM/高密度聚乙烯合金相近,大大低于CaC03填充共聚甲醛,可拉伸性强,在一些汽车零部件的生产制造中有着十分重要的应用。

尼龙和聚甲醛共混改性,由于POM/PAl2的共混体系里有氢键的互相作用,加入PAl2,POM的熔点Tm会较大幅度地下降,从而降低聚甲醛的拉伸强度与结晶度。实验证明,共混体系中的PAl 2的含量为5%的时候,缺口冲击强度最大。

可降解塑料用途范文第5篇

2008年1月8日,我国下发关于限制生产、销售和使用塑料购物袋的通知,从6月1日起禁用超薄塑料袋。大量废弃塑料袋不易回收,难以降解,严重污染土壤和地下水资源,破坏生态平衡,造成白色污染;焚烧处理会产生有害烟尘和气体。生活要美好更要环保,请你据此回答下列问题。

1. 下列做法符合科学环保思想的是( )。

A. 大量使用一次性竹制容器,减少使用塑料袋

B. 废弃塑料袋应该集中焚烧,防止污染环境

C. 利用废弃塑料等垃圾生产燃料,变废为宝

D. 塑料袋方便人们生活,为体现“以人为本”,应该继续使用

2. 下列减少白色污染的做法不科学的是( )。

A. 把竹篮子请回来B. 让布袋子发挥作用

C. 疏通回收废塑料袋重复使用渠道 D. 将废塑料袋深埋地下

3. 大量使用塑料袋已对自然环境造成了巨大危害,不少国家的政府部门和专业人士都建议人们使用纸袋,但环保人士指出,纸袋并不比塑料袋更环保,可能的理由是( )。

A. 不能生物降解 B. 消耗大量树木

C. 生产过程会使水污染 D. 易损坏

4. “燃料转化塑料”技术是从大豆油或其他农作物中提取脂肪酸,改变它们的化学结构,经多步处理而制成,是一种新型的可降解塑料。下列有关燃料转化塑料的说法错误的是( )。

A. 燃料转化塑料属于金属材料

B. 燃料转化塑料的原料比较低廉且广泛

C. 使用燃料转化塑料制品可以减少白色污染

D. 燃料转化塑料属于有机高分子材料

5. 某班组织了以“塑料是去还是留”为主题的辩论赛,正方观点是“塑料的应用与发展方便了人们的生活,应该继续使用”,反方观点是“塑料的应用造成了新的环境问题,应该减少使用塑料产品”。你的观点是_______。

6. 回收利用废旧塑料处理方法如下:将废塑料隔绝空气加强热,使其变成有用的物质,实验装置如右图。加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表。

(1) 试管A中残余物的固体物质有多种用途,写出其中一种应用该物质时反应的化学方程式:___________。

(2) B装置中冷水的作用是_______;所收集到的物质是_______(填“混合物”或“纯净物”)。

(3) 乙烯、丙烯气体是有机物,许多有机物的化学式都是有规律的,如乙烯的化学式是C2H4,丙烯的化学式是C3H6,则丁烯的化学式是_______。乙烯、丙烯能被溴水完全吸收,剩余气体经干燥后从装置C中排出,则排出的两种气体的质量比是_______。若要鉴别这两种气体可以采用的方法是_______。

1. C 2. D 3. B、C 4. A

5. 使用可降解塑料产品;回收废旧塑料产品重复利用;研制开发生产替代产品(如淀粉包装盒等);禁止生产不易降解的超薄塑料袋等

6. (1) C+O2 2CO2或C+2CuO 2Cu+CO2(合理皆可)

(2) 降温,便于气体液化(合理即可) 混合物

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