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我们日常生活中常见的可降解材料有哪些?

久信达发布于:2023-04-13文字:【大】【中】【小】

什么是可降解材料?

    可降解材料主要是在塑料的基础上,添加光敏剂、改性淀粉、生物降解剂等原料,通过这些原料降低传统塑料的稳定性,加快其在自然环境中的降解速度以减少对自然环境的污染。根据降解方式不同可分为生物降解材料、光降解材料、热降解材料和机械降解材料。

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常见的可降解材料主要有PLA和PBAT。

   PLA聚乳酸是目前最广泛,也是投入研究应用最多的可降解材料,又称聚丙交酯,由淀粉原料制成。大致原理为淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。

   PBAT同样为比较广泛,投入研究和使用的降解材料,称为聚己二酸或对苯二甲酸丁二酯,是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,兼具PBA和PBT的特性,既有较好的延展性和断裂伸长率,也有较好的耐热性和冲击性能。此外,还具有优良的生物降解性。

食品包装袋

   目前我国使用较为广泛的绿色环保包装材料主要分为:纸制品材料、天然生物材料、可降解材料、可食性材料。

    使用较为成熟的主要是传统类可降解材料,如淀粉基,聚乳酸,PVA薄膜等;其他新型可降解材料,如纤维素,壳聚糖,蛋白质等可降解材料也具有非常大的发展潜力。与一次性传统包装相比,可循环可降解使用的包装可以减少80%的温室气体排放。

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   快餐食品中的可降解,这种材料既具有传统塑料的功能和特性,又可在完成使命后,通过土壤和水的微生物作用,或通过阳光中紫外线的作用,在自然环境中分裂降解和还原,最终以无毒形式重新进入生态环境中,回归大自然。

例:餐饮行业中你可能会经常见到可降解包装,可降解餐盒、甘蔗浆餐盘、全降解纸杯等。

化妆品包装材料

     PLA 材料具有良好的可加工性和生物相容性,是目前主要使用的化妆品可生物降解包装材料。PLA 材料具有良好的刚性和机械抗性,是有作为刚性化妆品包装的良好材料。

     纤维素及其衍生物是用于包装生产中最常用的多糖,也是地球上最丰富的天然聚合物。由通过 B-1,4糖苷键连接在一起的葡萄糖单体单元组成,这使得纤维素链能够形成强的链间氢键。纤维素的包装适用于不吸湿的干燥化妆品的存放。

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    淀粉材料是由直链淀粉和支链淀粉组成的多糖,主要来源于谷物、木薯和马铃薯。市场上可获得的淀粉基材料由淀粉和其他聚合物的混合物组成,例如聚乙烯醇或聚己内酯。这些淀粉基的热塑性材料已经进行广泛的工业应用,可以满足化妆品包装的挤出应用、注塑成形、吹塑成形、薄膜吹塑和发泡等条件。适用于不吸湿的干燥化妆品包装。

     壳聚糖由于其抗微生物活性而具有作为化妆品可生物降解包装材料的潜质。壳聚糖是衍生自几丁质脱乙酰化的阳离子多糖,其来源于甲壳类动物外壳或真菌菌丝。壳聚糖可以作为PLA膜上的涂层使用,以生产同时具有生物降解性和抗氧化功能的柔性包装。

可自然降解的服装材料

     生物降解面料指的是像纯棉面料一样,可以在自然界中通过微生物的作用,被彻底分解掉,对环境没有任何的影响,也被称之为“绿色”面料。

     服装行业的总碳排放量超过了所有国际航班和海运的排放量总和,占据全球碳排放量的10%,是仅次于石油产业的第二大污染产业。因此在环保这一方面,耐克、阿迪等国际品牌也都早已做出诸多尝试。

    在20年,特步推出了聚乳酸风衣,成为业内首个攻克聚乳酸上色难题,实现聚乳酸产品服用量产的企业。当时,聚乳酸成分在整件风衣面料的所占比例为19%。时隔一年,在如今的聚乳酸T恤中,这一比例已大幅升至60%。据了解,聚乳酸纤维制成的衣服在特定环境下土埋,1年内能自然降解。用生物基聚乳酸纤维能从源头上降低对环境的危害。

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    木棉纤维现在用于可生物降解的全天然服装。木棉纤维通常存在于标签为低过敏的床上用品中,可以作为无过敏原卧室的一部分。作为一种天然纤维,木棉是通常用于枕头的石油基材料(如聚酯和泡沫)的绝佳替代品。此外,它可生物降解,可清洗, 又因为木棉纤维很轻,重量是棉花的八分之一,所以现在正被开发成一种可穿戴的材料。

     来自于纽约的公司Simplifyber发明了一种新的服装和配饰制造方法,直接使用纤维素液体制作服装和鞋面,一体成型。这是一种可持续、完全可生物降解、且所需资源少的解决方案,能够跳过纺纱、编织、裁剪和缝纫等60%的传统流程,同时让最终成为垃圾的材料减少了35%。Simplifyber 也是全球首家使用该技术的公司。

小结

     我们现在所说的降解塑料很大一部分是生物降解塑料。生物降解塑料目前主要分为四大类,PLA类(聚乳酸)、PBS类(聚酯类)、PBAT类(聚酯类)、PHA类(聚羟基烷酸酯)。

     PLA广泛用于包装、纺织行业、农用地膜和生物医用高分子等行业;PBS可以用包装薄膜、餐具、发泡包材、日用品瓶、药品瓶、农用薄膜、农药及化肥缓释材料等领域;PBAT由于它的成膜性能良好,易于吹膜,广泛用于一次性包装膜及农膜领域;PHAs类可降解塑料热变形温度高、具有良好的生物相容性,可用于一次性用品、医疗器械手术服、包装袋和堆肥袋、医用缝线、修复装置、绷带、骨科针、防黏连膜及支架等领域。

     可降解材料在性能、实用性、降解性、安全性上都有其优势。在性能上,可降解塑料可以达到或在某些特定领域超过传统塑料的性能;在实用性上,可降解塑料有与同类传统塑料相近的应用性能和卫生性能;在降解性上,可降解塑料在使用后,可以在自然环境下(特定微生物、温度、湿度)较快完成降解,并成为易被环境利用的碎片或无毒气体,减少对环境的影响;在安全性上,可降解塑料降解过程产生或残留的物质对环境无害,不会影响人类和其他生物的生存。

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