生物降解材料有哪些？科普小文

返回列表 來源：發(fā)布日期： 2023.11.08

生物降解型號

生物降解材料是一種環(huán)保材料，可被微生物分解為無害物質(zhì)，有助于減少對環(huán)境的污染。

生物降解材料憑借其優(yōu)良的物理性能，代替普通 PE塑料袋的趨勢已越發(fā)明顯，目前在服裝包裝、百貨商超、電子電器、日用品、酒店等都有廣泛的使用。

今天小編就生物降解材料的來源做一些簡單說明，目前生物降解材料主要包括以下幾種：

1. 聚乳酸（PLA ） ：原料主要是玉米淀粉，經(jīng)過發(fā)酵聚合得到。

是一種新型的生物基及可再生生物降解材料，具有完全生物降解性，可熱塑加工。由聚乳酸制成的產(chǎn)品除能生物降解外，還具有高強(qiáng)度，高透明性，耐熱性好，可塑性強(qiáng)。含聚乳酸成分越多，產(chǎn)品表面珠光色更強(qiáng)，手感更爽滑。聚乳酸具有抑菌抗霉作用，對食品有保鮮功能。

缺點是韌性差，脆斷，在薄膜領(lǐng)域的應(yīng)用被限制。

2.聚3-羥基烷酸酯（PHA）：

是由微生物通過各種碳源發(fā)酵而合成的不同結(jié)構(gòu)的脂肪族共聚聚酯，可被微生物完全分解為無害物質(zhì)，有助于減少對環(huán)境的污染。 PHA根據(jù)碳源的不同可分為可降解塑料聚 3- 羥基烷酸酯(PHA) 、聚 3-羥基丁酸酯 (PHB) 、聚3- 羥基己酸酯 (PHH) 以及它們的共聚物等。

PHA 具有優(yōu)良的生物降解性、生物相容性、安全性、成膜性和成纖維性等性能，可用于制造生物降解塑料、纖維、農(nóng)用薄膜、生物醫(yī)用材料等。

3.聚ε-己內(nèi)酯PCL

是一種由ε - 己內(nèi)酯經(jīng)開環(huán)聚合得到的低熔點聚合物，熔點僅62 ℃。 PCL的降解性研究從 1976 年就已開始，可在厭氧和需氧的環(huán)境中被微生物完全分解。

PCL 的加工性能優(yōu)良，可用普通的塑料加工設(shè)備制成薄膜及其他制品。PCL 與其他聚合物的共混物也具有生物降解性，例如 PCL 與聚ε - 己內(nèi)酯琥珀酸 (PCL-g-PEC) 共混物，其生物降解性進(jìn)一步提高。

PCL 的降解產(chǎn)物為ε-己內(nèi)酯和二氧化碳，對人體無害。

PCL 主要用于醫(yī)用高分子材料、藥物緩釋基材、手術(shù)縫合線、生物組織工程支架材料、熱收縮材料、可降解塑料膜、農(nóng)用地膜、纖維型運動服和被褥等。

4.聚酯類--PBS/PBSA

PBS 和PBSA都是聚酯類生物降解材料，它們的原料主要是脂肪族或芳香族化合物。其中， PBS是脂肪族聚酯，而 PBSA 是芳香族聚酯。這些材料可以在堆肥、填埋等環(huán)境中完全分解為水和二氧化碳。

PBS 和PBSA具有優(yōu)良的物理性能和加工性能，可以制成薄膜、包裝材料、餐具、無紡布等可降解產(chǎn)品。它們的生物降解性取決于微生物的種類和作用條件，包括水分、溫度、濕度、氧氣等。

與聚乳酸相比， PBS 和PBSA 的韌性更好，不易脆斷，因此在薄膜領(lǐng)域的應(yīng)用更有優(yōu)勢。同時， PBS 和PBSA 的價格相對較低，可以降低生產(chǎn)成本。

5.脂肪族芳香族共聚酯

脂肪族芳香族共聚酯是一種具有優(yōu)良物理性能和加工性能的生物降解材料。它的原料包括脂肪族和芳香族化合物，可以制成薄膜、包裝材料、餐具、無紡布等可降解產(chǎn)品。

這種材料的生物降解性取決于微生物的種類和作用條件，包括水分、溫度、濕度、氧氣等。

與聚乳酸相比，脂肪族芳香族共聚酯的韌性更好，不易脆斷，因此在薄膜領(lǐng)域的應(yīng)用更有優(yōu)勢。同時，這種材料的價格相對較低，可以降低生產(chǎn)成本。

6.聚乙烯醇（PVA）

聚乙烯醇（ PVA ）是一種具有廣泛應(yīng)用的生物降解材料，尤其在水溶性薄膜領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。 PVA 薄膜具有良好的透明性、柔韌性和加工性能，可廣泛應(yīng)用于包裝、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。

PVA 還具有較好的水溶性，可直接溶解于水中，方便使用和回收。

此外， PVA 還可與其他生物降解材料共混制備復(fù)合材料，以改善其性能。例如， PVA 與聚乳酸（ PLA ）共混后可制備出具有良好韌性和加工性能的復(fù)合材料，這種復(fù)合材料既具有 PLA 的生物降解性，又具有 PVA 的良好加工性能和柔韌性。

總之，聚乙烯醇（ PVA ）作為一種生物降解材料，具有廣泛的應(yīng)用前景，尤其在水溶性薄膜領(lǐng)域中具有很好的應(yīng)用價值。隨著環(huán)保意識的不斷提高，相信 PVA 將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣。

7.二氧化碳共聚物 （一種研究中的新型材料）

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(huán)氧化物發(fā)生共聚反應(yīng)，生成脂肪族聚碳酸酯（ PPC ），經(jīng)過后處理，就得到二氧化碳樹脂材料。

二氧化碳共聚物的生產(chǎn)過程中，使用二氧化碳作為原料，減少了溫室氣體的排放，同時通過共聚反應(yīng)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為高分子材料。這種材料具有可降解性，可以在堆肥或填埋等環(huán)境中完全分解為水和二氧化碳。

這些生物降解材料的出現(xiàn)為減少塑料垃圾和保護(hù)環(huán)境提供了新的解決方案。然而，盡管這些材料具有優(yōu)良的生物降解性能，但它們的生產(chǎn)成本較高，仍需進(jìn)一步研發(fā)以降低生產(chǎn)成本，并提高生產(chǎn)效率，以便更廣泛地應(yīng)用于日常生活中。

無錫純宇環(huán)保制品有限公司 通過技術(shù)研發(fā)，在以聚乳酸（PLA）為基礎(chǔ)上，結(jié)合PBAT（己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物）材料共混，提高了PLA的韌性，展現(xiàn)了兩者的互補(bǔ)性，通過吹膜等一系列的工藝流程，制作的產(chǎn)品比較穩(wěn)定，性能優(yōu)良、成本適中，生產(chǎn)技術(shù)較成熟、產(chǎn)業(yè)化程度較高，是未來行業(yè)發(fā)展主流，適合各個行業(yè)的包裝使用，發(fā)展前景巨大！

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