⑴ 什么是可降解塑料
根据可降解机理来看,可降解具体可分为光降解、生物降解和水降解等三类。
光降解塑料:将光敏剂掺在塑料中,在太阳光照射作用下,塑料逐渐分解。但其缺点是,降解时间受到太阳光和气候环境的影响,因此无法控制。
生物降解塑料:指能被自然界中存在的微生物,如细菌、霉菌和藻类等,在一定条件下分解为低分子化合物的塑料。此类塑料贮存运输方便,应用范围较广。
水降解塑料:一种在水中可以溶解的塑料,原因是其中添加了吸水性物质。
随着现代生物技术的发展,生物降解塑料已经成为研究开发的新热点。
相信大家现在搞清楚可降解是怎么来的了吧,我们终于可以回答以上几个问题了:
01:可降解就是可生物降解吗?
不是,他们属于母集和子集的关系。可生物降解属于可降解的子集。
可降解塑料包括很多种类型:
从原料看,可降解塑料既可以来自于石化原料(化石基塑料),也可以来自于生物质材料(生物基塑料)。
从降解机理看,可降解塑料包括生物降解、光降解、氧化降解等。
从降解效果看,又可分为"全"降解和"部分"降解。
塑料的降解是指受环境条件影响(温度、湿度、水分、氧气等)作用下,结构发生显着变化、性能丧失的过程。而可生物降解塑料就是可降解塑料的其中一种。
⑵ 有关明年奥运会的知识‘
奥运是很注重生态保护的,08得更是把生态放在首位
路灯是太阳能的,饭盒是可回收的,鸟巢是可拆掉重新组装的。。。。。。
为了能让生物塑料从一种人们不熟悉的概念材料变成奥运座椅,变成梳子、圆珠笔这些实实在在的东西,在我们的生活中发挥作用,科技工作者进行了长时间的艰苦探索。如果把这个探索过程比作一场长跑比赛,那么参赛队员是各国高分子材料领域的科研人员,比赛动力是保护环境的良好愿望,而胜者胸前悬挂的金牌则代表了一个国家在高分子材料绿色合成领域的话语权。
这场比赛早在20多年前就开始了,枪响之初,一马当先的是美国、英国、日本等发达国家,它们凭借雄厚的资金和科技力量,率先开发出了数种聚酯高分子材料,并将当时几乎所有的医用生物材料的专利权收入囊中,在1200亿美元的生物材料市场的争夺战中占据优势。最近,美国的CargillDow公司已经形成了年产量14万吨生物聚酯聚乳酸的生产能力。而我国当时对这一研究的重视程度不够,使我们的研究落后了。
转机出现在1996年。国家“九五”科技攻关项目中,“可生物降解塑料”的课题被列入其中,由清华大学生物系、化工系和高分子研究所以及中科院微生物所组成联合攻关小组,开始了对PHA生物聚酯材料的探索。
面对落后的形势,能否赶上先进国家的研究水平、开发出新的生物材料,这是摆在攻关小组面前的严峻考验。
已经开发出的PHB生物塑料存在的最大问题就是机械加工性能不好,这就使它们很难与一般的化学合成塑料竞争,真正应用到生活中。攻关小组利用后发优势,将自己的攻关目标定位于改进工艺成本、降低材料价格,并争取开发出新一代PHA材料。清华大学的科研人员充分利用不同合作单位包括国际合作的资源优势,由生物系负责菌种的筛选和转基因菌种的构建,在实验室条件下开发出了新材料的发酵工艺,化工系将实验室生产的工艺建立放大模型,将放大中可能出现的技术问题作了充分的估计,高分子研究所则负责成型的材料在多个领域的开发应用工作,一场生物塑料的科技攻坚战就此打响。
攻关战役的第一仗是要找到合成材料的细菌。那时新型PHA材料只能通过昂贵的化学手段得到,如何找到新型PHA的生产菌,并对这种细菌进行转基因构建,使它合成的PHA材料含量更高,这是攻关小组面临的最棘手的难题。攻关小组成员经过3年多的艰苦研究试验,创新地开发出傅立叶红外技术,使快速大量筛选细菌成为可能,通过这项技术,最终找到了能够有效合成新型PHA的生产菌。
找到野生菌后,接下来就要进行一系列的转基因工作。也就是将野生菌中有利于合成PHA的基因提取出来,转移到能够大量繁殖的生产菌中,这对高效生产PHA极其重要。
攻关人员从改变细菌繁殖原料入手,通俗地说,就是让细菌换一种东西吃。第一代PHA材料是以蔗糖和葡萄糖为原料的,成本比较高。攻关小组通过基因的改造技术,让筛选出的生产菌以废糖蜜,就是甘蔗制糖剩下的渣滓为原料,最终使PHA成本降低到每公斤50元。攻关小组还通过特定基因的表达,使生产菌的细胞壁在生长后期变得更容易破裂,使细胞内PHA颗粒更容易释放出来,降低了提取难度,从而进一步降低了材料成本。
攻关小组通过实验室的研究,成功开发出第三代PHA材料PHBHHx。并且与广东江门生物技术开发中心合作,实现了PHBH鄄Hx的中试生产,最后在25吨的发酵罐中实现了PHBHHx的工业化生产。
通过与产业化合作企业的共同努力,清华大学以及中科院微生物所都各自完成了两种新型PHA材料的放大工作,整个攻关项目历时5年,于2001年完成。相比国外的同类研究成果,清华开发的材料各项指标均占优势,而成本更低。据报道,英国同类材料的生产成本为每公斤17至22美元,而清华的估算成本每公斤不到50元人民币,具有国际竞争力,产品目前已经出口美国。
纵观整个攻关过程,项目最重要的成果,是发现了新型PHA材料的组织工程应用,这项成果对开发生物聚酯的高附加值应用提供了一个很好的启示。
2004年8月,生物聚酯国际会议在清华举行,这标志着我国在PHA领域的研究技术已经站在了世界的前列。但攻关小组没有放慢脚步,陈国强说,要想让生物塑料真正能够应用到现实中,还要进一步采用新的分子生物学技术提高生产菌种的生产效率,进一步扩大生产规模,降低价格。同时,PHA领域的竞争特别激烈,专利技术你中有我,我中有你。所以,国际合作也是推动PHA产业化的重要一环。目前,清华已经联合了一家大型制药企业,利用该企业现成的生产设备进行另一种新型的PHA产品的批量生产,以此来推动PHA材料应用的进程。
奥运会座椅细菌制造
据有关方面统计,2008年的北京奥运场馆共需10万把临时塑料座椅,这些座椅大多只是在这次奥运会比赛期间使用,会后,这10万把座椅就派不上用场。
如何处置这些闲置的座椅成了让人头痛的问题,堆积起来没有那么大的场地,全部销毁又一时无法降解,严重影响环境。现在中国科学家已经找到一种新材料来解决这个难题——
能不能找到一种既有化学合成塑料同样的强度和使用功能,又能轻松降解的材料来为奥运服务呢?清华大学生命科学院的陈国强教授的答案是,已经研究成功了这样的材料,他们正在争取使2008年奥运会所有的塑料制品都由这种新材料制造。
这种新型的材料叫做生物塑料,用它制造的塑料产品从制造到降解都做到了无污染,是一种真正意义上的环保产品。
生物塑料的原料不是不可再生的石油,而是细菌。当然,不是活的细菌,而是从特定的细菌中提取出的有用成分。这些生活在土壤、污水处理池和海洋中的细菌,犹如一座座“微型塑料加工厂”,将摄取的有机物质转化为PHA颗粒贮存在体内。人们将这些PHA颗粒提取合成,就能制成“生物塑料”,加工成形状各异、用途不同的塑料制品。
生物塑料除了可以制成比赛场馆的座椅外,还能制成表层涂着生物塑料材料的防漏纸杯、纸碗,还有梳子、圆珠笔等日常用品,甚至还有医疗上使用的人工食道。这些样品的外观与手感同正常塑料制品完全一样,拿在手中,你很难将它们和细菌联想到一起。
这些用品使用完后,只要把它们扔到细菌足够多的地方,如臭水沟或垃圾场,其他的细菌就会将其吃掉。它们还可以和别的垃圾一起回收堆放,在堆放中会慢慢消失。
也许有人会担心,生物塑料制品会不会在正常使用的过程中就自己消失了呢?陈国强说,这种情况实际上不会出现,因为日常环境下没有那么多细菌,所以不必担心生物塑料制品常态下自然消失。
http://www.ilib.cn/A-hbhg200612019.html
参考资料:http://www.biotech.org.cn/fruit/news_show.php?id=18734
⑶ 生物可降解塑料大概有多少种具体是什么
生物可降解塑料大致分为七种
一、PLA
环球塑化网认为聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。据了解,PLA用量占生物可降解塑料的45.1%,是当之无愧的主力军!
二、聚3-羟基烷酸酯(PHA)
PHA是由微生物通过各种碳源发酵而合成的不同结构的脂肪族共聚聚酯。其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。主要用途为:一次性餐具、无纺布、包装材料、农用覆膜、玩具、包膜、胶、纤维等多种可降解产品。
三、聚ε-己内酯(PCL)
聚ε-己内酯(PCL)是由ε-己内酯经开环聚合得到的低熔点聚合物,其熔点仅62℃。PCL的降解性研究从1976年就已开始,在厌氧和需氧的环境中,PCL都可以被微生物完全分解。
四、聚酯类--PBS/PBSA
PBS以脂肪族丁二酸、丁二醇为主要生产原料的,既可以通过石油化工产品满足需求,也可通过淀粉、纤维素、葡萄糖等自然界可再生农作物产物,经生物发酵途径生产,从而实现来自自然、回归自然的绿色循环生产。而且采用生物发酵工艺生产的原料,还可大幅降低原料成本,从而进一步降低PBS成本。
五、脂肪族芳香族共聚酯
德国BASF公司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex),其单体为:己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生产能力在14万吨/年。同时开发了以聚酯和淀粉为主的生物降解塑料制品。
六、聚乙烯醇(PVA)
水溶性PVA薄膜是在国际上崭露头角的一种新型塑料产品。它利用了PVA的成膜性、水和生物两种降解特性,可完全降解为CO2和H2O,是名符其实的绿色高新环保包装材料。
七、二氧化碳共聚物
一种正在研究的新型合成材料,以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下,被活化到较高的程度时,与环氧化物发生共聚反应,生成脂肪族聚碳酸酯(PPC),经过后处理,就得到二氧化碳树脂材料。国内内蒙古蒙西集团公司采用长春应用化学研究所的技术,已建成年产3000吨二氧化碳/环氧化合物共聚物树脂的装置,产品主要应用在包装和医用材料上。
⑷ PHA什么意思
pha聚羟基脂肪酸酯是由很多细菌合成的一种胞内聚酯,在生物体内主要是作为碳源和能源的贮藏性物质而存在,它具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性、生物相容性、光学活性、压电性、气体相隔性等许多优秀性能。聚羟基脂肪酸酯在可生物降解的包装材料、组织工程材料、缓释材料、电学材料以及医疗材料方面有广阔的应用前景,但只有降低PHA 的生产成本后才可能大规模应用。
⑸ pha是什么意思
pha是聚羟基脂肪酸酯。
聚羟基脂肪酸酯是由很多细菌合成的一种胞内聚酯,在生物体内主要是作为碳源和能源的贮藏性物质而存在,它具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性、生物相容性、光学活性、压电性、气体相隔性等许多优秀性能。
无机粉体:
无机粉体经过表面处理,可以均匀地分散于PET树脂中,使熔体黏度降低;同时随着无机填料粒子的粒度变细,比表面积增大,填料与聚酯之间接触界面增大,从而提高填料在树脂中的分散均匀性。实验中选用无机粉体为超细碳酸钙。
无机超细碳酸钙粉体由于粒度小、比表面积大、具有高能表面能,表现为亲水性,容易团聚;而聚酯纤维材料则为低能表面能、表现为憎水性,两者不相容。采用偶联剂对超细碳酸钙粉体进行处理可以改善其与聚酯之间的相容性。
⑹ PHA跟PHB材料有什么区别
PHA包含PHB和PHBV,PHB和PHA是自聚物,PHBV是共聚物,性能相近。
PHA:聚羟基脂肪酸酯,英文翻译为polyhydroxyalkanoates,是有很多细菌合成的一种胞内聚酯,在生物体内主要是作为碳源和能源的贮藏性物质而存在,它具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性等许多优秀性能,是一类材料,有时候也写作PHAs。
PHB:聚-β-羟丁酸,英文翻译为poly-β-hydroxybutyrate,是一种存在于许多细菌细胞质内属于脂质的碳源类贮藏物,不溶于水,而溶于氯仿,可用尼罗蓝或苏丹黑染色,具有贮藏能量、碳源和降低细胞内渗透压等作用。
PHBV:英文翻译为polyhydroxy-butyrate-co-valerate,新型生物高分子3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物,它是一种用淀粉为原料,运用发酵工程技术生产出的生物材料,具有完全的生物相容性和对水、气的高阻隔性等。
PHA应用
PHA因其良好的生物降解性和生物相容性在药物缓释体系中发挥着越来越重要的作用。最早的PHA作为药物释放包裹微球的研究是1983年对于PHB的研究,之后随着PHBV 的发展,PHA的药物包裹研究带来了很大的进展。
研究表明可通过调节PHA的单体组成、分子量、药物包裹量、包裹颗粒大小实现药物的可控速率释放。此外,很多学者还利用PCL等其他聚合物与PHA进行混合包裹药物的研究也取得了一定的成果。
在PHA近十年的研究热潮中,虽然在生产和应用方面的主要技术专利仍掌握在美、欧、日等发达国家和地区中,但我国这几年在这方面的研究取得了长足的进展,在生产方面掌握了一些具有自主知识产权的菌种和后期工艺。
特别是近两年在组织组织工程研究方面有较好的研究成果,已有多项专利处于申请公开期,这些为PHA作为我国有自主知识产权的生物材料今后的产业化打下了良好的基础。
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