⑴ 什麼是可降解塑料
根據可降解機理來看,可降解具體可分為光降解、生物降解和水降解等三類。
光降解塑料:將光敏劑摻在塑料中,在太陽光照射作用下,塑料逐漸分解。但其缺點是,降解時間受到太陽光和氣候環境的影響,因此無法控制。
生物降解塑料:指能被自然界中存在的微生物,如細菌、黴菌和藻類等,在一定條件下分解為低分子化合物的塑料。此類塑料貯存運輸方便,應用范圍較廣。
水降解塑料:一種在水中可以溶解的塑料,原因是其中添加了吸水性物質。
隨著現代生物技術的發展,生物降解塑料已經成為研究開發的新熱點。
相信大家現在搞清楚可降解是怎麼來的了吧,我們終於可以回答以上幾個問題了:
01:可降解就是可生物降解嗎?
不是,他們屬於母集和子集的關系。可生物降解屬於可降解的子集。
可降解塑料包括很多種類型:
從原料看,可降解塑料既可以來自於石化原料(化石基塑料),也可以來自於生物質材料(生物基塑料)。
從降解機理看,可降解塑料包括生物降解、光降解、氧化降解等。
從降解效果看,又可分為"全"降解和"部分"降解。
塑料的降解是指受環境條件影響(溫度、濕度、水分、氧氣等)作用下,結構發生顯著變化、性能喪失的過程。而可生物降解塑料就是可降解塑料的其中一種。
⑵ 有關明年奧運會的知識『
奧運是很注重生態保護的,08得更是把生態放在首位
路燈是太陽能的,飯盒是可回收的,鳥巢是可拆掉重新組裝的。。。。。。
為了能讓生物塑料從一種人們不熟悉的概念材料變成奧運座椅,變成梳子、圓珠筆這些實實在在的東西,在我們的生活中發揮作用,科技工作者進行了長時間的艱苦探索。如果把這個探索過程比作一場長跑比賽,那麼參賽隊員是各國高分子材料領域的科研人員,比賽動力是保護環境的良好願望,而勝者胸前懸掛的金牌則代表了一個國家在高分子材料綠色合成領域的話語權。
這場比賽早在20多年前就開始了,槍響之初,一馬當先的是美國、英國、日本等發達國家,它們憑借雄厚的資金和科技力量,率先開發出了數種聚酯高分子材料,並將當時幾乎所有的醫用生物材料的專利權收入囊中,在1200億美元的生物材料市場的爭奪戰中占據優勢。最近,美國的CargillDow公司已經形成了年產量14萬噸生物聚酯聚乳酸的生產能力。而我國當時對這一研究的重視程度不夠,使我們的研究落後了。
轉機出現在1996年。國家「九五」科技攻關項目中,「可生物降解塑料」的課題被列入其中,由清華大學生物系、化工系和高分子研究所以及中科院微生物所組成聯合攻關小組,開始了對PHA生物聚酯材料的探索。
面對落後的形勢,能否趕上先進國家的研究水平、開發出新的生物材料,這是擺在攻關小組面前的嚴峻考驗。
已經開發出的PHB生物塑料存在的最大問題就是機械加工性能不好,這就使它們很難與一般的化學合成塑料競爭,真正應用到生活中。攻關小組利用後發優勢,將自己的攻關目標定位於改進工藝成本、降低材料價格,並爭取開發出新一代PHA材料。清華大學的科研人員充分利用不同合作單位包括國際合作的資源優勢,由生物系負責菌種的篩選和轉基因菌種的構建,在實驗室條件下開發出了新材料的發酵工藝,化工系將實驗室生產的工藝建立放大模型,將放大中可能出現的技術問題作了充分的估計,高分子研究所則負責成型的材料在多個領域的開發應用工作,一場生物塑料的科技攻堅戰就此打響。
攻關戰役的第一仗是要找到合成材料的細菌。那時新型PHA材料只能通過昂貴的化學手段得到,如何找到新型PHA的生產菌,並對這種細菌進行轉基因構建,使它合成的PHA材料含量更高,這是攻關小組面臨的最棘手的難題。攻關小組成員經過3年多的艱苦研究試驗,創新地開發出傅立葉紅外技術,使快速大量篩選細菌成為可能,通過這項技術,最終找到了能夠有效合成新型PHA的生產菌。
找到野生菌後,接下來就要進行一系列的轉基因工作。也就是將野生菌中有利於合成PHA的基因提取出來,轉移到能夠大量繁殖的生產菌中,這對高效生產PHA極其重要。
攻關人員從改變細菌繁殖原料入手,通俗地說,就是讓細菌換一種東西吃。第一代PHA材料是以蔗糖和葡萄糖為原料的,成本比較高。攻關小組通過基因的改造技術,讓篩選出的生產菌以廢糖蜜,就是甘蔗製糖剩下的渣滓為原料,最終使PHA成本降低到每公斤50元。攻關小組還通過特定基因的表達,使生產菌的細胞壁在生長後期變得更容易破裂,使細胞內PHA顆粒更容易釋放出來,降低了提取難度,從而進一步降低了材料成本。
攻關小組通過實驗室的研究,成功開發出第三代PHA材料PHBHHx。並且與廣東江門生物技術開發中心合作,實現了PHBH鄄Hx的中試生產,最後在25噸的發酵罐中實現了PHBHHx的工業化生產。
通過與產業化合作企業的共同努力,清華大學以及中科院微生物所都各自完成了兩種新型PHA材料的放大工作,整個攻關項目歷時5年,於2001年完成。相比國外的同類研究成果,清華開發的材料各項指標均占優勢,而成本更低。據報道,英國同類材料的生產成本為每公斤17至22美元,而清華的估算成本每公斤不到50元人民幣,具有國際競爭力,產品目前已經出口美國。
縱觀整個攻關過程,項目最重要的成果,是發現了新型PHA材料的組織工程應用,這項成果對開發生物聚酯的高附加值應用提供了一個很好的啟示。
2004年8月,生物聚酯國際會議在清華舉行,這標志著我國在PHA領域的研究技術已經站在了世界的前列。但攻關小組沒有放慢腳步,陳國強說,要想讓生物塑料真正能夠應用到現實中,還要進一步採用新的分子生物學技術提高生產菌種的生產效率,進一步擴大生產規模,降低價格。同時,PHA領域的競爭特別激烈,專利技術你中有我,我中有你。所以,國際合作也是推動PHA產業化的重要一環。目前,清華已經聯合了一家大型制葯企業,利用該企業現成的生產設備進行另一種新型的PHA產品的批量生產,以此來推動PHA材料應用的進程。
奧運會座椅細菌製造
據有關方面統計,2008年的北京奧運場館共需10萬把臨時塑料座椅,這些座椅大多隻是在這次奧運會比賽期間使用,會後,這10萬把座椅就派不上用場。
如何處置這些閑置的座椅成了讓人頭痛的問題,堆積起來沒有那麼大的場地,全部銷毀又一時無法降解,嚴重影響環境。現在中國科學家已經找到一種新材料來解決這個難題——
能不能找到一種既有化學合成塑料同樣的強度和使用功能,又能輕松降解的材料來為奧運服務呢?清華大學生命科學院的陳國強教授的答案是,已經研究成功了這樣的材料,他們正在爭取使2008年奧運會所有的塑料製品都由這種新材料製造。
這種新型的材料叫做生物塑料,用它製造的塑料產品從製造到降解都做到了無污染,是一種真正意義上的環保產品。
生物塑料的原料不是不可再生的石油,而是細菌。當然,不是活的細菌,而是從特定的細菌中提取出的有用成分。這些生活在土壤、污水處理池和海洋中的細菌,猶如一座座「微型塑料加工廠」,將攝取的有機物質轉化為PHA顆粒貯存在體內。人們將這些PHA顆粒提取合成,就能製成「生物塑料」,加工成形狀各異、用途不同的塑料製品。
生物塑料除了可以製成比賽場館的座椅外,還能製成表層塗著生物塑料材料的防漏紙杯、紙碗,還有梳子、圓珠筆等日常用品,甚至還有醫療上使用的人工食道。這些樣品的外觀與手感同正常塑料製品完全一樣,拿在手中,你很難將它們和細菌聯想到一起。
這些用品使用完後,只要把它們扔到細菌足夠多的地方,如臭水溝或垃圾場,其他的細菌就會將其吃掉。它們還可以和別的垃圾一起回收堆放,在堆放中會慢慢消失。
也許有人會擔心,生物塑料製品會不會在正常使用的過程中就自己消失了呢?陳國強說,這種情況實際上不會出現,因為日常環境下沒有那麼多細菌,所以不必擔心生物塑料製品常態下自然消失。
http://www.ilib.cn/A-hbhg200612019.html
參考資料:http://www.biotech.org.cn/fruit/news_show.php?id=18734
⑶ 生物可降解塑料大概有多少種具體是什麼
生物可降解塑料大致分為七種
一、PLA
環球塑化網認為聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的澱粉原料製成。據了解,PLA用量占生物可降解塑料的45.1%,是當之無愧的主力軍!
二、聚3-羥基烷酸酯(PHA)
PHA是由微生物通過各種碳源發酵而合成的不同結構的脂肪族共聚聚酯。其中最常見的有聚3-羥基丁酸酯(PHB)、聚羥基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。主要用途為:一次性餐具、無紡布、包裝材料、農用覆膜、玩具、包膜、膠、纖維等多種可降解產品。
三、聚ε-己內酯(PCL)
聚ε-己內酯(PCL)是由ε-己內酯經開環聚合得到的低熔點聚合物,其熔點僅62℃。PCL的降解性研究從1976年就已開始,在厭氧和需氧的環境中,PCL都可以被微生物完全分解。
四、聚酯類--PBS/PBSA
PBS以脂肪族丁二酸、丁二醇為主要生產原料的,既可以通過石油化工產品滿足需求,也可通過澱粉、纖維素、葡萄糖等自然界可再生農作物產物,經生物發酵途徑生產,從而實現來自自然、回歸自然的綠色循環生產。而且採用生物發酵工藝生產的原料,還可大幅降低原料成本,從而進一步降低PBS成本。
五、脂肪族芳香族共聚酯
德國BASF公司所製造的脂肪族芳香族無規共聚酯(Ecoflex),其單體為:己二酸、對苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生產能力在14萬噸/年。同時開發了以聚酯和澱粉為主的生物降解塑料製品。
六、聚乙烯醇(PVA)
水溶性PVA薄膜是在國際上嶄露頭角的一種新型塑料產品。它利用了PVA的成膜性、水和生物兩種降解特性,可完全降解為CO2和H2O,是名符其實的綠色高新環保包裝材料。
七、二氧化碳共聚物
一種正在研究的新型合成材料,以二氧化碳為單體原料在雙金屬配位PBM型催化劑作用下,被活化到較高的程度時,與環氧化物發生共聚反應,生成脂肪族聚碳酸酯(PPC),經過後處理,就得到二氧化碳樹脂材料。國內內蒙古蒙西集團公司採用長春應用化學研究所的技術,已建成年產3000噸二氧化碳/環氧化合物共聚物樹脂的裝置,產品主要應用在包裝和醫用材料上。
⑷ PHA什麼意思
pha聚羥基脂肪酸酯是由很多細菌合成的一種胞內聚酯,在生物體內主要是作為碳源和能源的貯藏性物質而存在,它具有類似於合成塑料的物化特性及合成塑料所不具備的生物可降解性、生物相容性、光學活性、壓電性、氣體相隔性等許多優秀性能。聚羥基脂肪酸酯在可生物降解的包裝材料、組織工程材料、緩釋材料、電學材料以及醫療材料方面有廣闊的應用前景,但只有降低PHA 的生產成本後才可能大規模應用。
⑸ pha是什麼意思
pha是聚羥基脂肪酸酯。
聚羥基脂肪酸酯是由很多細菌合成的一種胞內聚酯,在生物體內主要是作為碳源和能源的貯藏性物質而存在,它具有類似於合成塑料的物化特性及合成塑料所不具備的生物可降解性、生物相容性、光學活性、壓電性、氣體相隔性等許多優秀性能。
無機粉體:
無機粉體經過表面處理,可以均勻地分散於PET樹脂中,使熔體黏度降低;同時隨著無機填料粒子的粒度變細,比表面積增大,填料與聚酯之間接觸界面增大,從而提高填料在樹脂中的分散均勻性。實驗中選用無機粉體為超細碳酸鈣。
無機超細碳酸鈣粉體由於粒度小、比表面積大、具有高能表面能,表現為親水性,容易團聚;而聚酯纖維材料則為低能表面能、表現為憎水性,兩者不相容。採用偶聯劑對超細碳酸鈣粉體進行處理可以改善其與聚酯之間的相容性。
⑹ PHA跟PHB材料有什麼區別
PHA包含PHB和PHBV,PHB和PHA是自聚物,PHBV是共聚物,性能相近。
PHA:聚羥基脂肪酸酯,英文翻譯為polyhydroxyalkanoates,是有很多細菌合成的一種胞內聚酯,在生物體內主要是作為碳源和能源的貯藏性物質而存在,它具有類似於合成塑料的物化特性及合成塑料所不具備的生物可降解性等許多優秀性能,是一類材料,有時候也寫作PHAs。
PHB:聚-β-羥丁酸,英文翻譯為poly-β-hydroxybutyrate,是一種存在於許多細菌細胞質內屬於脂質的碳源類貯藏物,不溶於水,而溶於氯仿,可用尼羅藍或蘇丹黑染色,具有貯藏能量、碳源和降低細胞內滲透壓等作用。
PHBV:英文翻譯為polyhydroxy-butyrate-co-valerate,新型生物高分子3-羥基丁酸酯和3-羥基戊酸酯的共聚物,它是一種用澱粉為原料,運用發酵工程技術生產出的生物材料,具有完全的生物相容性和對水、氣的高阻隔性等。
PHA應用
PHA因其良好的生物降解性和生物相容性在葯物緩釋體系中發揮著越來越重要的作用。最早的PHA作為葯物釋放包裹微球的研究是1983年對於PHB的研究,之後隨著PHBV 的發展,PHA的葯物包裹研究帶來了很大的進展。
研究表明可通過調節PHA的單體組成、分子量、葯物包裹量、包裹顆粒大小實現葯物的可控速率釋放。此外,很多學者還利用PCL等其他聚合物與PHA進行混合包裹葯物的研究也取得了一定的成果。
在PHA近十年的研究熱潮中,雖然在生產和應用方面的主要技術專利仍掌握在美、歐、日等發達國家和地區中,但我國這幾年在這方面的研究取得了長足的進展,在生產方面掌握了一些具有自主知識產權的菌種和後期工藝。
特別是近兩年在組織組織工程研究方面有較好的研究成果,已有多項專利處於申請公開期,這些為PHA作為我國有自主知識產權的生物材料今後的產業化打下了良好的基礎。
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