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1、完全生物降解塑料的研究进展完全生物降解塑料的研究进展47一第6期I总第140期)2000—12N)6(S~n140}Jime2tYo0塑料科技PLASFICS叭l&TECHI”,OLL~Y47文章编号:1(105-3360(2000)-06..~N7413完全生物降解塑料的研究进展鲁江,许静雯,郦华兴(瑚北武汉430068),摘要:介绍九十年代完垒生物降解塑料的发展状况.指出只有开发完垒降解塑料才是减轻白色污染鼓寻找新的塑料原料的有效途径.关键词:生物降解塑料:热塑比塑料:微生物台成o0ItG~分类号:TQ325文献标识码:AIl刖置随着塑料工业的不断发展,塑料的需求量也随
2、之大量增加.从而带来r两方面严重的影响.首先由于塑料不易分解也不易回收,塑料废弃物成为污染环境的有害垃圾,对土壤,海洋以及空气的污染巨大,造成了破坏生态平衡的后果.其次塑料工业石油资源为基础而到廿一世纪上半期,石油和天然气将面临可能枯竭的窘境,有可能塑料工业也面临着原材料短缺的局面因而,越来越多学者提倡开发和应用完全生物降解塑料因为完全生物降解塑料具有完全生物降解能力,降解后不会带来有危害的产物,不会对生态环境造成污染.而且完全生物降解塑料中还包括一种天然高分于降解塑料,这种塑料利料以农副产品为原料来源,而农副产品资源是来源丰富且取之不尽的再生资源.医此完全生物降解塑料无论是从保护
3、环境,还是从开发资源的方面来说均有重要重义,这一领域的研究和发展正成为人们普遍关注的焦点.1完全生物降解塑料的开发情况塑料降解可分为生物降解,光降解,可溶性降解.近几年来上述各类降解塑料的开发有了不同程度的进展但从近期看,光一生物降解塑料的需求较大.但从中长期发展来看.完全生物降解塑料越来越受到重视完全生物降解塑料可分为三个类型:微生物合成高分收稿…嘲:2030眦一【2子聚合物,合成高分子及天然高分子聚合物及其衍生物.1.1微生物合成高分子降解塑料微生物合成高分子聚合物是由生物发酵方法制的一类材料.最典型的是聚羟基丁酸酯(PHBV),美国ICl公司已在1992年实现商品化,商品名B
4、IOPOL,PHBV是3羟基丁酸酯(PHB)和3一羟基戊酸酯(PHV)的无规共聚物.是ICl公司丙酸为碳源在AcaligenesEutro—Dhas细菌发酵作用下培育而成的一种类似聚丙烯的线性聚酯.它具有热塑性好.易成型加工,能生物分解等优点,可以加工成薄膜,单丝及各种容器,而且在有氧条件和无氧条件下都能自然降解.1ITlln厚的BIOPOL薄膜几周内便可完全降解BIOPOL可用于香波,摩托油瓶及剃刀中.到1996年产量达到10.000t,价格大约为8.88/kg1993年已有2个财团500家公司选用BOIPOL作为他们的包装材料.芬兰纽斯特(NESTE1公司开发新的生物降解聚合物
5、(聚丙交酯Polvlactide1的类似产品,也是通过发酵产的乳酸聚合而成.其性能与聚烯烃(Polylefine)类似,废弃于土壤中可形成腐殖质,并可降解,为土壤提供养分.该产品已进人中试阶段,1997年后期至1998年初投人半液化生产.瑞士苏黎世技术大学一种”吃”石油的细菌生产类似橡胶的塑料.其特点是在一2O℃至170’C温度范围内.该塑料不变性,废弃于环境中可被降解,不造成环境污染.塑料物质微球型(辛烷形式)大量累积于菌鲁江等完全生物降解塑料的研究进展体内,用发酵罐生产,产量3t/a～4t/a的塑料I.韩国科学技术院生物工程研究中心研究人员用现代生物技术建构的工程大肠杆菌”可生
6、产完全生物降解塑料.”工程大肠杆菌”于It反应器的底物中发酵40h可生产80kg以上塑料,生产效率是目前世界上最高的.但价格昂贵,大约16$/kg.以上这些聚合物都能通过微生物发酵途径一年四季大量生产,其产品制成塑料制品,废弃物可完全降解,因此发展微生物降解塑料是新型降解材料的重要来源,将成为塑料工业发展的一个新方向.1.2化学合成高分子降解塑料合成高分子生物降解塑料是以化学高分子的相关理论,技术为基础,采用分子设讨’的方法.生产的台成聚合物的一种化学合成降解塑料Bionolle是日本昭和高分子公司运用分子工程学进行分子设计的产品,已有3个牌号的Bionolle产品,标准品l000
7、#f类似HDPEJ,中硬质品2000#f类似LDPE)和软质品3000#(类似uDPE)它具有耐热性好,成型加工性好,以及能够生物降解昭和高分子公司已于1993年建成产量为300Or/a的半工业化装置,粒料价格为800J$/kg.美国AirProducts&Chemicals公司于199J年对聚乙烯醇树脂PVA实现了工业化生产,商品名为“VINEX”.它是聚乙烯醇和聚氧化烯烃,丙烯酸酯的接枝共聚物.VINEX可在一定范围内挤塑成管,异型材,瓶或进行注塑或吹塑成
