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對塑料行業(yè)的展望
由于塑料的降解難度大,且使用量較高,以致塑料垃圾對環(huán)境造成的影響越來越嚴(yán)重.在這種嚴(yán)峻的形勢下,縮短塑料垃圾的降解周期,尋找更好且成本更低的塑料垃圾降解方法便具有了重大的意義.基于前人的研究,熱熔級可環(huán)境降解塑料母粒的研制和生物降解技術(shù)的開發(fā)在解決塑料污染問題方面具有很大的優(yōu)勢及廣闊的前景.并且對于從根本上解決塑料垃圾污染問題,發(fā)揮主要作用的仍然是微生物.在未來,繼續(xù)分離、篩選、改造對傳統(tǒng)塑料及熱熔級可環(huán)境降解塑料母粒
有降解作用的菌株將會成為解決塑料污染問題的主要方向。
3D打印技術(shù)的應(yīng)用
此前的熱熔級可環(huán)境降解塑料母粒,由于真正投入使用的“打印材料”還是以各種“塑料”為主,制作出的產(chǎn)品更多是用于打樣或開模前的驗(yàn)證,也就是說停留在產(chǎn)品研發(fā)階段,而不是批量生產(chǎn)階段。
然而經(jīng)過近些年的發(fā)展,隨著國內(nèi)外市場上金屬以及更多工程塑料等3D打印材料的不斷推陳出新,熱熔級可環(huán)境降解塑料母粒已經(jīng)在逐步走向“ 直接制造”、“批量生產(chǎn)”的階段,這才是熱熔級可環(huán)境降解塑料母粒真正開始走向大規(guī)模應(yīng)用、深刻影響社會的開端。未來這項(xiàng)技術(shù)將非常值得我們期待!
一個(gè)典型的例子就是,不論國外的阿迪、國內(nèi)的匹克,都已經(jīng)推出過3D打印運(yùn)動鞋,這些運(yùn)動鞋的鞋底、鞋面都采用了熱熔級可環(huán)境降解塑料母粒,所使用的就是工程塑料類的材質(zhì),強(qiáng)韌耐用,且造型別樹一幟,雖說上千元的價(jià)格并不便宜,但是嘗鮮的人還是不少。
聚乳酸耐熱性能大幅度提升,成核劑起重要作用
聚乳酸(PLA)用可再生的植物資源如玉米淀粉為原料,通過化學(xué)合成方法得到聚合物,具有透明、硬度高、可生物降解、環(huán)保等特點(diǎn)。目前,市面上已有以聚乳酸為原料生產(chǎn)的玉米PLA全降解餐具和一些兒童用工業(yè)產(chǎn)品。通過調(diào)查,在國內(nèi)PLA表觀消費(fèi)總量已達(dá)到 2.3萬t以上,產(chǎn)品主要銷往海外。在應(yīng)用方面,已經(jīng)涵括了醫(yī)學(xué)材料、包裝、日用塑料、農(nóng)用品、電器以及3D打印等行業(yè),其中地膜薄膜占大量比重。
目前市場上的聚乳酸都以左旋聚乳酸(PLLA)為主,PLLA雖然具有透明、可降解的優(yōu)點(diǎn),但不耐熱,高溫時(shí)容易變形,這限制了它的使用范圍。添加成核劑可以改善PLLA的結(jié)晶速率、結(jié)晶度等,從而提高它的耐熱溫度。
成核劑主要分為以下幾種:有機(jī)成核劑、無機(jī)成核劑。
綜上所述,由于添加成核劑可以提高PLA制品的結(jié)晶度,從而改善它的耐熱性能,因此,近幾年P(guān)LA的成核劑得到了大量的研發(fā)。工業(yè)化堆肥是指在控制條件下,微生物對固體和半固體有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行好氧中溫或高溫降解,產(chǎn)生穩(wěn)定腐殖質(zhì)的過程。今后這方面研究重點(diǎn): 1)開發(fā)成核效果更明顯、結(jié)晶速率更快的成核劑,使得PLA在注塑等熱塑性加工過程中結(jié)晶速率快、結(jié)晶度高,從而縮短成型時(shí)間、提高生產(chǎn)效率,提高制品的耐熱性能; 2)深入研究不同成核劑對PLA材料結(jié)晶行為的影響,清晰各種成核劑的成核機(jī)理,在此研究基礎(chǔ)上,對成核劑作適當(dāng)改進(jìn)或者進(jìn)行不同品種成核劑復(fù)合,以進(jìn)一步提高其成核效果,從而更好地服務(wù)于改善PLA制品的性能,促進(jìn)PLA應(yīng)用和工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程。
分析可降解塑料的優(yōu)勢和劣勢
隨著國家禁塑令的不斷推進(jìn)以及改善,讓我們來簡單的了解下可降解塑料的優(yōu)勢與劣勢。
優(yōu)勢:可降解塑料通過技術(shù)實(shí)驗(yàn)選擇生產(chǎn)原料和制作工藝,在數(shù)天或幾個(gè)月的日曬雨淋及微生物的共同作用下,能逐步分解成碎片粉末,終全部降解。解決了傳統(tǒng)塑料不可回收、無法降解導(dǎo)致的氣候變暖以及環(huán)境污染問題。
劣勢:在自然可降解的條件下容易降解?;谇叭说难芯?,熱熔級可環(huán)境降解塑料母粒的研制和生物降解技術(shù)的開發(fā)在解決塑料污染問題方面具有很大的優(yōu)勢及廣闊的前景。這一缺點(diǎn)也決定了它的使用范圍會比一般塑料使用范圍小,而且存放條件要求相對于一般塑料要求更苛刻,在技術(shù)不成熟時(shí)某些可降解塑料的使用壽命低且在使用時(shí)間較久時(shí)易污染內(nèi)容物等。此外做出來的產(chǎn)品其性能和外觀沒有傳統(tǒng)的PE、PP、PS做出來的好,在生產(chǎn)成本方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)塑料,所以可降解塑料還處于發(fā)展的前期,需要通過不斷實(shí)驗(yàn)去改進(jìn)。
總體而言,可降解塑料能減少白色污染以及氣候問題,有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,為此完善提升降解塑料的研發(fā)已成為塑料工業(yè)界、包裝工業(yè)界及環(huán)保界的重要發(fā)展戰(zhàn)略,而且成為全球矚目的研發(fā)熱點(diǎn)。國內(nèi)玉米價(jià)格經(jīng)歷15年停止收儲價(jià)格大跌之后,一直處于緩慢回升的過程中。同時(shí)隨著人們對這類材料的認(rèn)識以及環(huán)保意識的不斷提高,可降解塑料將有極其廣闊的前景。