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2023-03-31 20:00:19  金通机械网

利于环CPU保塑料制品的发展趋势(下)

(二)完全降解塑料

1、完全降解塑料开发应用

1)淀粉

热塑性淀粉制开门器造薄膜和垃圾袋工业化,如捷克的Ecofol薄膜,意大利的Bioflex薄膜。

淀粉发泡塑料球、绳、条、、片材、真空成型容器、托盘主要作为聚苯乙烯泡沫塑料替代品,已商品化。如美国的Amylun、NationalStarch&Chemical、D需附带大标点伸长装置aniels、Novon、In鄄ternational;西欧的Biotec、Storopack、Sunstarke、Novamont,PaperFoam;亚洲的JapanCorn.Starch、ァイセ化学、Chisso/Novon等公司均已有批量生产,其中日本绿色地球公司开发了性能较好的淀粉树脂,商品名为 绿色淀粉 ;美国ChampionInternational公司制成了力学性能优良的淀粉纤维。

2)纤维素衍生物

日本、俄罗斯、美国均已开展了以纤维素衍生物为主体的生物降解塑料研究工作。日本四国工业技术试验所、日本理化研究所、西川橡胶工业公司等分别得到了流延膜、面巾纸、发泡材料等。

3)聚乳酸聚乳酸(PLA)

是以玉米、小麦、木薯等淀粉为原料熏经过酶分解得到葡萄糖熏葡萄糖经乳酸菌发酵后转变成乳酸熏最后乳酸经过化学合成得到高纯度聚合物。目前PLA的合成主要有两种方法:①直接缩聚法;②丙交酯开环聚合法。直接聚合法工艺简单、化学原料及试剂用量少,但聚合物分子量仍偏低。丙交酯开环聚合法即间接法,合成工艺是以乳酸为原料,在引发剂或催化剂存在下先制成丙交酯,再在催化剂存在下丙交酯开环聚合制备PLA及其共聚物。此法可得高分子量(70万-100万)PLA,但是过程复杂,成本较高。目前美国、德国、日本、芬兰、荷兰等都已实现聚乳酸产业化。美国的Cargill-Dow公司,现年产14万吨,聚乳酸产品应用到包装、纺织、一次性塑料用品等领域。

1998年德国实现PLA盒子商品化。在日本尤尼吉卡、钟纺、东丽、三井化学等公司年产量都在万吨以下,其中东丽公司则正和CargillDow公司合作从事纺丝开发。此外,丹麦、加拿大、韩国等国也都在进行聚乳酸的产业化研究。国内海正集团实现了聚乳酸产业化。

4)聚 羟基烷酸酯(PHAS)

PHAS制备方法有两种:①以淀粉为原料,通过生物发酵(如真养产碱杆菌)技术生产;②以烷烃作为碳源,通过改变碳源和假单胞菌培养过程的控制条件,制备不同结构的PHAS。

奥地利林茨化学集团、奥地利生物技术有限公司使用肥大产碱杆菌以糖蜜为原料,年产20吨PHB。英国原帝国化学公司ICI商品化生产出PHB和PHBV,产品商标名 BIOPOL 。巴西PHBIndustralS/A公司年产50吨。日本三菱气体化学公司年产10吨。日本昭和高分子生产脂肪族聚酯PHB(聚丁烯琥珀酸酯),用于购物袋、农膜、盘等,经而异氰酸酯类物质改性后,可提高材料的刚性和热塑性。国内天安生物材料有限公司PHBV生产能力1000吨/年。

5)共聚酯

日本三菱气体化学(MGC)生产出碳酸聚酯(PEC),其熔点110℃,性能与PP均聚物类似,被索尼公司应用于磁带包装方面。德国BASF公司制造的脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex),在加工前不用干燥,在低于230℃时加工熔体稳定性好,拉伸性能好,能够制得厚度为10 m薄膜,对氧气和水蒸气有良好的阻隔性能,优良的价家电灶头格性能比。

内蒙古蒙西公司于2002年底建成年产3000吨二氧化碳与环氧丙烷共聚物(PPC)合成生产线,目前主要应用在包装和医用材料上。

2、完全降解塑料回收处理

四、环境友好塑料的发展趋势

(一)生产技术创新

1、再生塑料回收技术

1)减量化/节能化技术例如新型的微孔成型技术、辅助成型技术、形态控制技术、低压成型技术、复合材料成型技术。

2)同类化/同质化/本体化技泛论新国标下食品接触家电的挑战与应对术例如材料高性能化技术穴增容剂、填充改性、动态交联、纳米复合等雪、塑料组装技术。

3)再生塑料回收分选技术例如静电分离废塑料、电磁分离推动获得积极进展系统、X射线处理分离、IR分选技术。

4)热裂解和能量回收工程技术及管理系统5)循环再生塑料高性能化技术

2、生物资源高分子材料合成改性技术1)改进基因工程菌株品种和合成工艺2)与其它生物降解材料共混改性提高性能例如聚己内酯(PCL)、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚4-乙烯基苯酚、聚己内酯、聚3羟基丁酸酯等。

3)填充改性例如羟基磷灰石(PLA/HA复合材料比未改性的复合材料机械强度提高31%)、 -磷酸三钙( -TCP雪、蒙脱粘土、层状硅酸盐等改性PLA。

4)增塑改性采用各类低分子量聚合物、增塑剂、高分子量的PEG增塑改性改性PLA、PHBV、PPC等。用尿素、硫脲和盐酸胍等胺基类化合物代替常用的醇类增塑剂可以促进淀粉的凝胶化熏有效抑制淀粉老化变脆现象。

5)交联改性马铃薯淀粉进行醚化改性,在改性后的淀粉中加入水、PVA、甘油等助剂,制备全淀粉热塑性塑料薄膜。以乙二醛作为交联剂,聚乙二醇作为助剂,改性淀粉为主要原料可制备全淀粉薄膜。

6)复合层改性可再生材料制备的聚亚胺酯、壳聚糖用于淀粉的复合层改性。聚酯-淀粉-聚酯复合层有良好的耐水性能熏其产品可以用于食品包装或药物、杀虫剂和除草剂的可控释放等。

7)接枝、共聚改性如PLLA-PCL-PLLA、PLA-co-PCL共聚物相容剂研究,这些相容剂能促进PCL在PLA基体中的分散,而且提高了共混薄膜的机械性能。

3、环境友好塑料助剂生产技术

1)无毒塑料助剂合成与应用技术例如以脂肪酸酯类、环氧酯类、聚乙二醇类、烷烃类、高级多元醇类、脂肪族酰胺类、多糖类、氨基酸类为基本结构单元的低聚物、高聚物、分解残留物、与锌、钙、镁、钛锡、铝等金属形成的盐的合成技术。

2)高效、无毒复合塑料助剂合成与应用技术例如各种、各类助剂之间的配用技术。

3)无毒天然矿物填料应用技术例如矿物超细粉体、处理技术及应用技术。

4、环境友好塑料制品成型加工技术

1)水溶性聚合物的成型新加工技术例如PVAL、淀粉、壳聚糖。

2)新型的完全生物降解塑料的成型加工技术例如PLA柔韧薄膜成型、PLA增强增韧注塑/挤出成型技术、PHAS增强改性制品成型加工、聚脂肪族碳酸酯塑料制品改性技术。

3)轻质天然纤维填充复合材料成型技术例如秸杆、淀粉、壳粉填充环境友好塑料微发泡成型技术。

4)高性能化再生塑料制品成型技术例如复合制品的共注塑、共挤出、拉伸取向成型技术。

5)专用/特种环境友好塑料制品成型设备机械(二)建立完善的评价监管体系1、塑料分类标准例如《降解塑料片材定义、分类、标志和降解性能要求》、《生物分解塑料片材定义、标志和生物分解性能要求》、《可堆肥塑料片材的定义、标志和可堆肥性能要求》。

2、环境友好塑料制品标识例如《塑料制品的标识和标志》。

3、测试方法及技术标准例如《土壤中材料最终需氧生物分解能力的测定 通过测定密闭呼吸计中需氧量或测定释放的二氧化碳的方法》、《在定义堆肥试化中试条件下材料崩解能力的测定》、《受控堆肥化条件下材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放的二氧化碳的方法》。

4、回收利用规范化、制度化、程序化法规例如《固体废弃物处置法》、《资源回收法》、《污染预防法》、《促进建立循环社会基本法》、《固体废弃物管理和公共清洁法》、《促进资源有效利用法》、《促进容器与包装分类回收法》、《家用电器回收法》、《建筑及材料回收法》、《食品回收法》、《绿色采购法》。

(三)国家产业政策导向,促进建立完整循环型社会的物质生产体系

例如日本已全面制定了循环型社会的产业科技发展规划,包括各个相关领域的科技发展计划与配套的运行体制/法规,明确提出从技术立国到环境立国的经济发展策略,农林水产省制定了日本生物物质的战略。

我国在 九五 、 十五 、 863 、 十一五 规划中也列入了相关领域研究项目,制定了《可再生能源法(草案)》,《固废法(修订)》等法规熏提出了 科技、人文、绿色 奥运工程。

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