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1、化学产品设计生物降解塑料友好队员：冯小红王慧风指导老师：孙昱教授讲解内容1、产品背景2、用户需求3、产品方案4、方案的进一步确认5、致谢一、产品背景塑料工业是一门制品工业,又是一门新兴的材料工业。近年来,随着国民经济,特别是石油化学工业的迅速发展塑料工业发展很快。1998年合成树脂的表观消费量约1494.0万t,塑料制品为1427.6万t。塑料材料和产品作为一种重要工业资材和消费资材,已广泛应用于工业、农业、包装业和高科技领域以及人民生活的各个方面,它已和钢铁、木材、水泥并列成为四大支柱材料,在促进国民
2、经济各部门的技术进步和满足人民生活需要方面发挥着越来越重要的作用。近年来,中国包装用塑料约400万t,其中难以回收利用的一次性塑料包装约占30%,则每年产生的塑料包装废弃物约120万t;塑料地膜40多万t,由于较薄(8μm以下),用后破碎在农田中并夹杂了大量的沙土,很难回收利用;难以回收利用的一次性日用杂品及不宜回收利用的医疗用品约40万t。一、产品背景综合以上各项一次性塑料废弃物达200万t左右。又据北京、上海、天津等城市的调查,塑料废弃物在城市固体废弃物处理系统(MSW)中的质量分数约3%～7%,而
3、体积分数则占10%～20%。由此引发的环境问题日益严重,引起了全社会的极大关注和强烈反响。对此,我国政府予以了极大的重视,正积极研究对策和措施。一、产品背景产品背景塑料制品在工业和日常生活中的广泛应用产生了大量难以处理的塑料垃圾,形成了严重的环境危害。减少并解决废弃塑料的环境污染问题引起了世界各国的高度重视,使用和开发生物降解性塑料已成为各国解决“白色污染”的重要手段之一1、产品用途1、农业用资材2、土木建筑材料3、运输用缓冲包装材料4、野外文体用品自然环境下难回收的领域1、食品包装材料2、卫生用品3、
4、日用杂货品有利于堆肥的领域1、一次性医疗用具2、医用材料3、药品缓释胶囊4、绷带医用领域2、当前技术发展状况1、光降解塑料的研究；合成型、添加型2、化学降解塑料的研究；氧化性、水解型3、生物降解塑料的研究；完全生物降解、崩坏性生物降解4、组合降解塑料的研究；光/生物降解塑料、生物/氧化降解塑料、光/氧化/生物降解塑料当前技术发展方向1、积极地开发各种添加剂2、通过分子设计研究和分子合成技术，不断改进配方3、利用纤维素、淀粉、甲壳素等天然高分子材料4、将塑料工业与细菌学结合起来5、光/生物降解塑料具有光解
5、和生物降解双重特性3、一次性塑料存在的问题（1）、市场应用由于生产可降解塑料的成本偏高,造成其在市场中价格偏高,这样就给可降解塑料的推广造成了很大的影响。同时一次性纸制品的迅速崛起也给可降解塑料带来很大的冲击。（2）降解技术尚不成熟目前很多的光降解塑料都是在塑料中添加光分解剂或者光敏剂,而这些添加剂对塑料的降解效果受到地理环境和气候的影响很大,这样就很难做到准确控制降解时间,同时,埋地部分和进入垃圾填埋系统部分也很难得到降解。目前有些所谓生物降解塑料是以简单的物理共混工艺,将淀粉填充到聚乙烯等树脂内,虽
6、可加工吹塑成膜,但这种“降解”薄膜,待其内所含淀粉被生物降解后,其聚合物骨架在很长时间内(约20年)仍有50%残留量,反而为废弃塑料的回收加工处理增加了困难。（3）、降解塑料的标准及实验评 价方法对于降解塑料,世界上尚没有统一的定义、试验评价方法、识别标志和产品检测技术,致使缺乏正确统一的认识和确切的评价,产品市场比较混乱,真假难辩。4、生物降解塑料的市场需求（1）、生物降解塑料产能现状生物降解塑料是一类在光"热"微生物等存在的条件下能够发生降解的塑料。目前，全球研发生产的生物降解塑料品种已有几十种，主
7、要包括聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等。（2）、各种生物降解塑料产能1、聚乳酸（PLA）2、聚己内酯（PCL）3、聚丁酸丁二醇酯（PBS）4、聚羟基脂肪酸酯（PHA）5、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）表1、全球聚乳酸（PLA）主要生产企业及产能（kt/a)表2、全球聚己内酯（PCL）主要生产企业及产能（kt/a)（3）、市场和产能供应分析目前，生物降解塑料的总产能与通用塑料相比依然较小，生产技术"原料供应"生产成
8、本依然是制约生物降解塑料产能提高的主要因素。提高生产技术依然是提升产能的首要途径。生物降解塑料的生产装置主要分布在欧美日等发达国家，且装置规模较大，中国的生物降解塑料产业仍属于起步阶段，近年发展速度较快。国家《新材料产业十二五发展规划》提出:积极开展聚乳酸等生物可降解材料研究，加快实现产业化，推进生物基高分子新材料和生物基绿色化学品产业发展。这为我国的生物降解塑料产业发展指明了方向。随着人们环保意识的提高，对生物降解塑料的需要也会越来越大，
