发布时间:2022-08-11 15:07 原文链接: 可降解塑料发展至第三代的生物降解塑料

 可降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不变,而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。这一概念最早起源于欧洲,西方发达国家以循环经济的思路,使用可降解一次性用具,如瑞典在20世纪80年代末就试制马铃薯和玉米制的一次性快餐盒。最为理想的可降解塑料应当在使用过程中与不可降解塑料性能相当,而在使用之后在遗弃、填埋等各种自然条件下都能自然分解为碎块并一步步降解成大分子、小分子、二氧化碳和水。

    最早发展可降解塑料的欧洲开发了淀粉改性塑料路线,被称为第一代降解塑料。这类淀粉基可降解塑料是在传统PE(聚乙烯)等单体聚合过程中加入淀粉等添加剂进行改性,使塑料在环境中可裂解成微小的塑料碎片。但是在后来的研究中发现,成为碎片后的塑料无法完全降解,会形成微塑料等继续毒害环境。因此淀粉改性塑料也被称为“生物破坏性塑料”(不完全降解型)。第二代降解塑料为光热降解塑料,因对温度、光照强度等降解条件要求十分严苛,发展也十分缓慢。

    随后,可降解塑料在美洲得到进一步发展,依托当地丰富的生物质资源,诞生出PLA为代表的第三代降解塑料,即生物降解塑料,虽然降解条件仍存在部分限制,但其可在细菌真菌、藻类等自然界中普遍存在的微生物的作用下,断裂高分子中的长链,最终完全分解至CO2和水,实现完全生物降解,并且其原材料来源于玉米等的发酵,属于生物基来源材料。后来,PBSPBATPHA等其他生物可降解塑料也相继获得发展,从理论上能实现真正的绿色环保、无环境毒害。

可降解塑料发展至第三代的生物降解塑料(图1)

 1 可降解塑料不同分类方法(来源:化学工业)


    在传统的分类法按原料来源分类以及按降解方式分类之外,我们添加了“按处理方式”的分类方法:

第一代淀粉改性塑料以及第二代的光热降解塑料均不可堆肥,否则会产生微塑料等长期残留物,导致堆肥产物被污染。

    主流的PLA等材料更适合通过单独的工业堆肥过程处理——其制成的可降解塑料袋一般称为“可堆肥塑料袋”,但在德国等堆肥设施的实践中并不提倡将其与厨余垃圾等一起堆肥,因为它们需要的工业堆肥周期比厨余垃圾长,处理过程不同步

    最理想的可生物降解塑料无需堆肥,即便遗弃在自然环境中也能短时间内完全降解。未来更新一代的可生物降解塑料商业化品种或将从无需堆肥的PHA等中诞生。

可降解塑料发展至第三代的生物降解塑料(图2)

 2 堆肥厂内的堆肥条垛及翻堆机等设施(来源:南京大学)

以上摘自《可降解行业高速成长,中上游机遇应运而生》,国联证券研究所

可降解塑料发展至第三代的生物降解塑料(图3)


RTK PBDA-300 塑料生物降解分析仪(自动版)


产品原理

   受控堆肥条件下,对塑料样品进行降解,释放CO2气体,通过气体传感器实时在线测试CO2产量,软件自动记录和保存数据。CO2实际产生量与CO2理论产生量的比值即是样品的生物降解率。还可监测O2或其它气体比如CH4H2S等产量;便于对整个降解过程进行评价和控制。

适用标准

用于塑料的生物降解性分析

(1)满足GB/T19277.1-2011

(2)满足ISO 14855.1-2012

(3)满足ASTM D5338

(4)满足GB/T 20197-2006

(5)满足EN13432、EN14046

(6 )满足JIS K6953

产品特点

(1)设有尾气回收装置;可以通过环评

(2)全实验周期,软件自动测量数据,大大节省人力,同时保证数据可靠性

(3)断电数据保存,电源再次启动后自动测试

(4 )气体传感器实时在线测试塑料样品降解过程中的CO2产量

(5)气体传感器可监测反应器内O2含量,便于过程控制

(6)气体传感器可测量塑料样品降解过程中的H2S、CH4等气体,便于整体分析

(7)质量流量计精确控制进入反应器内的流量,平行性更好

(8)反应器可控制在用户指定的温度, 一般在58℃

(9)反应器内空气自动加湿

(10)内置web服务器,轻松实现跨平台访问。也可通过主机显示屏访问与控制

(11)更换反应器,可以拓展测试水体塑料降解,满足标准GB/T 19276.2

可降解塑料发展至第三代的生物降解塑料(图4)


RTK PBD全自动塑料崩解分析仪

产品简介

    崩解试验在已定义的、标准化的中试规模