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当降解塑料技术特点分析

发布时间:2021-09-10 05:52:35 阅读: 来源:木片机厂家

降解塑料技术特点分析

一、光降解塑料(Photo degradable plastics)我国从80年代开始进行光降解塑料的研制。光降解塑料基本分为二类:一类为共聚型光降解塑料,另一类为添加剂型光降解塑料。前者一般由聚乙烯(PE)与一氧化碳或乙烯基酮共聚,使之带有羰基等的“发色团”或“弱键”,在日光(或紫外光)的作用下,这类功能团的出现,即表明聚合物长链被氧化和碳化,从而发生键断裂,产生光降解性;后者则是在聚合物中添赢得用户的认可加少量光敏剂,如Scott光敏剂,在低浓度时是光氧化降解催化剂,经日光(紫外光)辐照而发生反应,使聚烯烃高分子断裂。

在PE、PP、PS等聚合物中添加酮类、胺类、二茂铁衍生物等光敏剂都可取得较好的光降解性。

添加型光降解塑料成本低,生产工艺简单,科研成果较多,也做过大田规模化应用试验和推广,做覆盖地膜使用效果较好。但其降解特性是曝光面降解比较彻底,埋在土壤里的部分则降解较差。这类光降解塑料的降解诱导期可控制在二个月以上。但降解时间可控性较差。

二、生物降解塑料(Bio degradable plastics)生物降解塑料多数是以改性胶状淀粉或颗粒淀粉为添加剂的淀粉填充型生物降解塑料。其中淀粉类生物崩坏性降解塑料是科研热点。能对生物降解塑料起降解作用的生物主要是土壤中的真菌、细菌和放线菌等微生物。降解时微生物的生物物理作用、生物化学作用和直接的酶作用,使生物降解塑料产生生物崩坏性降解,这是不完全的生物降解(即所谓碎解)。生物降解塑料不能回收再利用,相对成本较高,碎解后的塑料碎片对土壤的影响也存在较多的争论。

目前还有进行植物秸杆,蔗渣等为原料的一类生物降解塑料的研究,但因尚有需攻克的技术难关,距离实际应用还有一段距离。

生物降解崩坏性降解塑料的优点是可延用通用塑料的加工工艺和设备。

三、光——生物双降解塑料(Photo-Bio degradable p金属lastics)光——生物双降解塑料是结合光和生物双降解作用以达到完全降解的目的,它是当前可降解塑料的主要研究、开发方向之一。“光江苏中超电缆股分有限公司(以下简称“中超电缆”)石墨烯电缆业务负责人霍振平就澄清到:“首先——生物降解PE地膜的研究”被列入国家“八五”科技重点攻关项目。

光——生物双降解塑料是淀粉等生物降解剂首先被生物降解。消弱聚合物的基质,使聚合物母体变为疏松,增大表面/体积比。同时日光、热、氧等引发光敏剂,促氧化剂和生物降解增敏剂的光氧化和自氧化作用等,导致聚合物的氧化、断裂。使聚合物分子量下降到能被微生物所消化,最终变成二氧化碳和水,被农作物吸收。

光——生物双降解塑料的生产,其生物降解的前处理工艺和设备,都比较复杂,其中淀粉的细化和结构水的脱除,温度控制是关键,产品的质量控制难度较大。由于其设备投资大、工艺复杂,进行市场化、产业化的推广不容易,从而限制了它的发展。又由于细化的淀粉成本很难降低,而淀粉特别是变性淀粉的价格居高不下,每吨价2000多元,使生产成本相对较高,也减少了市场竞争力。

四、复合降解塑料(Decomosable plastics)复合降解塑料是集光降解、生物降解和化学助剂诱导性降解为一体的新型可环境降解塑料。它不用淀粉而是采用价廉的无机基料,配以聚烯烃和各种助剂,采用先进的生产工艺和设备交联制造而成。

碳酸钙的价格远远低于淀粉,添加使用量占%,使生产成本大幅度降低,按2000t生产规模,年可节约生产费用100多万元。使用碳酸钙做基料带来很多优点,如制品的加工性能好热合性和开口性优良,抗撕裂强度大大提高,如10斤装背心袋,可装25斤重物。这些优良特性广泛被生产企业和用户所接受。

复合降解塑料的生产是采用先进工艺,首先对无机基质进行处理,再与聚烃烯进行混炼交联。使生产的化学、物理反应过程在大长径比的双螺杆挤出机中一次完成。生产成本低,产品理化性能好,降解诱导期可控。

复合降解塑料的降解首先是通过诱导性光降解,使聚合物的大分子降低到能被微生物侵蚀、吞噬的分子量以下,最后通过生物侵蚀性降解,达到完全降解目的。如何检查液压万能试验机体不垂直度使源自自然的物质重新回到大自然当中。

从降解塑料的主要用途看,国际上降解塑料主要用途是制造塑料袋,(如美国降解塑料的75%用于制造与环保密切相关的垃圾袋。)若包括食品袋、购物袋等则占降解塑料总消费量的83.7%。而可降解地膜仅占0.%。复合降解塑料将以其品质优秀,物美价廉而受到市场的欢迎。

复合降解塑料的生产工艺简单,设备造价低廉,复合降解塑料可回收再利用,已具备工业化生产和大规模推向市场的条件。

来源:中化

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