生物可降解材料研究进展及国内外产业现状分析
2021-05-21李求恩
湖南包装 2021年2期
李求恩
(浙江保禄包装科技股份有限公司,浙江 嘉兴 314000)
石油基塑料材料在当今社会中无处不在。它们广泛存在于手机、衣服、瓶子和汽车里。然而,在极大地改善了我们生活的同时,也威胁着环境和我们的健康。目前全球塑料产量约为3.2 亿吨/年[1]。塑料行业高度依赖化石资源,因此天然气和石油价格的上涨可能会影响塑料市场的经济[2-3]。当前常用的石油基聚合物有聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚苯乙烯(PS)和乙烯醇(EVOH)[4-5]。它们因其优异的阻隔性和机械性能、来源充足和性价比高而成为首选。但是,由于石油基聚合物材料难分解,易造成白色污染等问题导致重大的环境影响[6-7]。有鉴于此,用生物可降解材料替代合成塑料材料的需求越来越大。目前,世界各国都在努力研发、生产可降解材料来解决石油基塑料所带来的环境问题。文章综述了近年来国内外合成可降解聚合物如聚乳酸(PLA),及天然可降解聚合物如壳聚糖的研究进展,并分析当前国际国内可降解材料的产业化现状。
1 生物降解材料研究进展
1.1 聚乳酸
由于聚乳酸(PLA)生物降解性、生物相容性以及与传统化石聚合物相近的性能,是当前最有发展前景的生物基聚合物之一[8]。由于聚乳酸的熔点和玻璃化转换温度高,因此在聚乳酸的生物降解过程中需要对其在55-60 ℃进行工业化堆肥处理[9],图1 所示为生物降解材料的降解机理图。
聚乳酸可以从发酵的小麦、玉米、甜菜中提取或通过化学合成获得。……
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