Introducción-Definición-Historia de desarrollo-Cinco plásticos generales-Materiales biodegradables-Clasificación de productos de degradación
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Desde principios del siglo XXI, los problemas energéticos y medioambientales se han convertido en el tema más preocupante del mundo. La energía petroquímica como el carbón, el petróleo y el clima, como la fuente de energía no renovable más utilizada, siempre ha jugado un papel importante en el desarrollo de la sociedad humana en la economía mundial, especialmente después de la revolución industrial. Sin embargo, a medida que el uso del tiempo continúa y el uso aumenta año tras año, la capacidad de esta energía petroquímica no renovable para suministrar de manera sostenible en el futuro ha causado preocupación. Además, el uso de dióxido de carbono producido por la energía petroquímica ha causado serios problemas ambientales, como el calentamiento global, la fusión de los glaciares, el aumento del nivel del mar, etc., que están estrechamente relacionados con el aumento de la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera. Por lo tanto, cómo proteger el medio ambiente y reducir la dependencia excesiva del desarrollo económico de la energía petroquímica se ha convertido en un tema de investigación común en todos los países del mundo.
Los plásticos, un material polimérico que apareció hace más de cien años, han brindado una enorme comodidad a la producción y la vida de las personas. Con este rápido desarrollo de este tipo de productos derivados del petróleo, los seres humanos han enfrentado dos problemas difíciles: la contaminación ambiental y la escasez de recursos. En la actualidad, la producción total de plásticos en el mundo ha excedido los 230 millones de toneladas / año, y los residuos plásticos tienen 100 millones de toneladas / año, y todavía está aumentando. La mayoría de estos desechos se derivan de materiales de empaque, películas agrícolas, materiales médicos, plásticos para la vida cotidiana de las personas, etc. Dado que la mayoría de los materiales de polímeros sintéticos tienen buena resistencia a la corrosión, son difíciles de descomponer en la naturaleza y causan contaminación grave. Los principales métodos de tratamiento para los residuos plásticos son el entierro y la incineración del suelo. El suelo es un desperdicio de tierra, lo cual es difícil para algunos países con alta densidad de población. La incineración produce una gran cantidad de dióxido de carbono y otros compuestos nocivos como el nitrógeno, el azufre y el fósforo, que contribuyen al efecto invernadero y a la lluvia ácida. Para resolver los problemas del departamento de tierras, los países están utilizando medios legales y avances tecnológicos para reciclar y reutilizar los residuos plásticos, por un lado, y para desarrollar nuevos materiales que pueden degradarse naturalmente, por otro lado. En teoría, el reciclaje y el reciclaje de plásticos pueden resolver tanto la contaminación ambiental como la escasez de recursos. Sin embargo, en el proceso de implementación, los materiales plásticos, las tecnologías y los costos a menudo son limitados, mientras que la investigación y el desarrollo de materiales naturalmente degradables se convirtió en un tema importante después de la década de 1970 y fue ampliamente considerado por todos los países del mundo.
Los materiales naturalmente degradables no han sido ampliamente promovidos debido a limitaciones tecnológicas y de costos. Hasta hace poco, las personas se habían vuelto más conscientes de la grave contaminación y destrucción del medio ambiente y la escasez de recursos. Los materiales naturalmente degradables se han convertido en una necesidad. Los países europeos han introducido restricciones plásticas y han aprobado leyes para restringir la producción y entrada de plásticos. Durante el "límite plástico" impuesto por China el 1 de junio de 2008, y durante las "dos sesiones" en 2011, la "Propuesta de legislación para promover bolsas de basura plásticas biodegradables" presentada por el miembro del CPPCC Yang Lan ha recibido atención nacional.
Definición de degradación:
En un sentido amplio, después de descartar el material, se descompondrá automáticamente y desaparecerá bajo ciertas condiciones.
Estrictamente hablando, los plásticos degradables son materiales que experimentan cambios significativos en su estructura química bajo ciertas condiciones ambientales y causan cierta degradación en el rendimiento que puede ser degradada o metabolizada por los organismos.
La definición de los Estados Unidos:
Los materiales biodegradables se refieren a la degradación por la acción de microorganismos naturales (bacterias, hongos, etc.).
La definición de China:
Las propiedades de los plásticos y sus productos pueden cumplir los requisitos de uso, y las propiedades en el uso normal no cambian. Después de su uso, pueden degradarse en sustancias ecológicas en el medio ambiente natural.
Definición de Japón: plásticos biodegradables que pueden degradarse durante procesos biológicos y bioquímicos o en entornos biológicos.
Plásticos completamente biodegradables: hechos principalmente de polímeros naturales (como almidón, celulosa, quitina) o subproductos agrícolas por fermentación microbiana o síntesis de polímeros biodegradables, como plásticos de almidón termoplástico, poliésteres alifáticos, ácido poliláctico, almidón / alcohol polivinílico, etc.son todos esos plásticos.
Plásticos biodegradables destructivos: actualmente incluyen principalmente polietileno PE modificado con almidón, polipropileno PP, poliestireno PS, cloruro de polivinilo PVC y similares.
El desarrollo de plásticos biodegradables.
exterior:
El estudio de los plásticos degradables comenzó en la década de 1970, cuando el científico británico GJLGriffin propuso la idea de agregar almidón natural biodegradable barato como relleno al polímero y publicó el primer vinilo lleno de almidón. Patent, desarrolló un polietileno "biodegradable" obtenido al mezclar almidón con polietileno y luego enrollarlo en una película. Fue enterrado en el suelo, y después de un tiempo el material se convirtió en polvo. En ese momento, los investigadores creían que el polietileno había sido biodegradado. La aparición de este nuevo material ha despertado la atención de las personas a los plásticos biodegradables y ha entrado en la ola de investigación y desarrollo basado en plásticos a base de almidón. Se han publicado muchas patentes y publicaciones, y se han lanzado una serie de productos. Algunos han sido a fines de la década de 1980. Comercializacion. Sin embargo, los estudios realizados a principios de la década de 1990 señalaron que los enlaces CC no pueden hidrolizarse e hidrolizarse enzimáticamente. Para romper los enlaces, a menos que la fotólisis y la oxidación, el polietileno sea en realidad solo un fragmento que permanece en el suelo y no es realmente un material totalmente degradable. Muy buena biodegradabilidad y similar al plástico tradicional de polietileno, polipropileno, poliestireno y otras propiedades físicas, solo policaprolactona (PCL), ácido poliláctico (PLA), polihidroxibutil éster y su copolimerización de éster amílico (PHB / PHV) y plástico de almidón parcialmente modificado
exterior:
• Los principales fabricantes extranjeros de plásticos biodegradables son: copoliéster graso-aromático producido por BASF en Alemania con el nombre comercial Ecoflex;
v Ácido poliláctico producido por NatureWorks, EE. UU.;
• La aleación de PVA (PCL) / almidón producida por Novamont Company de Italia se llama Mater-Bi, plástico a base de almidón, el nombre comercial es Novon, el nombre comercial de policaprolactona PCL es BionolleTone Polymer; plástico a base de almidón, el nombre comercial es Novon;
• Japonés Showa Polymer Polybutylene succinate PBS, nombre comercial Bionolle.
• Polihidroxialcanoato (PHB) producido por Mitsubishi Chemical, nombre comercial Biopol;
Doméstico:
• Años 70: los materiales biodegradables de China se originaron en 1978
• 80s - Adición de almidón (Concepto)
• Años 90: concepto de degradación de CO2
• Después de 2000 - comenzó la granulación y surgió un grupo de empresas
Empresas basadas en almidón: Shangjiu, Su Shi, Biage, etc.
Compañías basadas en carbonato de calcio: hermosas, chinas, Hua Dan, rubias, etc.
Material biodegradable
v PLA
El ácido poliláctico, abreviado como PLA, también se conoce como polilactida. Es un polímero termoplástico obtenido por síntesis química artificial de ácido láctico producido por fermentación biológica, que tiene buena biocompatibilidad y biodegradabilidad.
Propiedades físicas: excelentes propiedades mecánicas, buena biodegradabilidad y compatibilidad, buena resistencia a la tracción y ductilidad, buena permeabilidad a los gases, permeabilidad al oxígeno y permeabilidad al dioxano. Aislamiento de las características del olor. Es el único plástico biodegradable con excelentes propiedades antibacterianas y antifúngicas.
Falta de limitación: bajo punto de fusión, resistencia, transparencia y resistencia al cambio climático no son tan buenos como los plásticos comunes.
Las membranas son comparables a las membranas hechas de PS.
v PCL
Polyvsptolsvton es un polímero semicristalino (poliéster lineal alifático).
Propiedades físicas: bajo punto de fusión y temperatura de transición vítrea, respectivamente, solo 60 ° C -60 ° C, la temperatura de cristalización es 22 ° C; su resistencia de fibra y fibra de poliamida 6 es casi equivalente, la resistencia a la tracción puede alcanzar 70.56 cN / tex o más, resistencia de nódulo También por encima de 44.1cN / tex. Tiene buena biodegradabilidad, buena función de memoria de forma, buena solubilidad en varios solventes, buena compatibilidad con varios plásticos / gomas, y es un perfil plástico de baja temperatura.
Defecto: fuerte cristalinidad, biodegradación lenta y polímero hidrofóbico.
v PBS
El succinato de polibutileno (surcinato de polibutileno) es un polímero cristalino sintetizado por reacción de policondensación utilizando materias alifáticas y diol.
Características físicas: 1. Densidad 1.26g / cm3, punto de fusión 114 ° C, 2. La cristalinidad es del 30% al 45% dependiendo del peso molecular y la distribución del peso molecular.
3. Buena resistencia al calor, la temperatura de distorsión térmica es cercana a 100 ° C, y la temperatura después de la modificación es cercana a 100 ° C.
Excelente rendimiento general, buena resistencia al calor, buen procesamiento y propiedades mecánicas. La procesabilidad es actualmente la mejor de los plásticos degradables de uso general, y la resistencia al calor es la mejor resistencia al calor de los materiales totalmente biodegradables.
Sus derivados son: PBSA, PBST, PBAT.
v PHB
El poli-β-hidroxibutirato (PHB) es una fuente de almacenamiento de carbono que es una propiedad similar a los lípidos que se encuentra en muchos citoplasmas bacterianos.
Propiedades físicas: insoluble en agua, pero soluble en cloroformo, puede teñirse con azul de Nilo o negro de Sudán, con energía de almacenamiento, fuente de carbono y reducir la presión osmótica intracelular.
v PVA
Alcohol de polivinilo
Propiedades físicas: el PVA es soluble en agua. Cuanto mayor es la temperatura del agua, mayor es la solubilidad, pero es casi insoluble en solventes orgánicos. La solubilidad del PVA varía con el grado de alcoholisis y el grado de polimerización. La alcoholisis parcial y el bajo grado de polimerización de PVA se disuelven muy rápidamente, mientras que la alcoholisis completa y el alto grado de polimerización de PVA se disuelven lentamente. El rendimiento es entre plástico y caucho, su uso puede dividirse en fibra y no fibra con dos propósitos. El PVA tiene una adherencia fuerte única, flexibilidad de película, suavidad, resistencia al aceite, resistencia a solventes, coloide protector, barrera de gas, resistencia a la abrasión y resistencia al agua después de un tratamiento especial.
v copolímero de dióxido de carbono
v copolímero alifático / aromático
Clasificación de plásticos degradables.
v Plásticos fotodegradables: se agrega un fotosensibilizador al plástico para descomponerlo gradualmente bajo la luz solar. Pertenece a la generación anterior de plásticos degradables. La desventaja es que el tiempo de degradación es difícil de predecir debido a la luz solar y el cambio climático y, por lo tanto, el tiempo de degradación no se puede controlar.
v Plástico biodegradable: un plástico que puede descomponerse completamente en compuestos de bajo peso molecular bajo la acción de microorganismos.
v Luz / biodegradación
Ofrecemos una película patentada biodegradable completa y una bolsa de PVA, todos los productos están hechos por equipos de fundición, es diferente de los productos tradicionales de moldeo por soplado, todos los productos de moldeo por soplado no son completamente biodegradables. Podemos producir películas y bolsas de pva en todos los colores transparentes y varios.
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