生物塑料使用可再生、能固定二氧化碳的植物为原料,作为有助于保护石油资源、防止地球变暖的新材料,现在已经成为关注的焦点。可是,这种被普遍看好的绿色制品,在国内市场上却并不多见,只有在大型展会以及欧美发达国家才能看到它们的踪影。
生物塑料指以淀粉等天然物质为基础在微生物作用下生成的塑料。它具有可再生性,因此十分环保。随着时代的变迁,世界上由生物制造的塑料取得了重大的突破,其价格已与传统的石油制造的塑料相似。现在,已有基于不同原材料的许多类型生物聚合物,并且新产品和工艺不断涌现。
生物降解塑料被认为是石油基塑料的理想替代品。在包装、电子、运输、纺织、医疗等方面的应用都具有巨大的潜力。
经测算,如果用生物分解塑料替代100万吨传统塑料,则可减少200万吨的石化资源;如果用生物基降解塑料替代100万吨原有通用塑料,则可减少二氧化碳排放量300万吨以上。
PHA既是一种性能优良的环保生物塑料,又具有许多可调节的材料性能,其随着成本的进一步降低以及高附加值应用的开发,将成为一种成本可被市场接受的多应用领域生物材料。由于它是一个组成广泛的家族,其从坚硬到高弹性的性能使其可以适用于不同的应用需要。PHA的结构多样化以及性能的可变性使其成为生物材料中重要的一员。
生物降解塑料主要的目标市场是塑料包装薄膜、农用薄膜、一次性塑料袋和一次性塑料餐具。相比传统塑料包装材料,目前新型降解材料成本稍高。但是随着环保意识的增强,人们愿意为保护环境而使用价格稍高的新型降解材料,环保意识的增强给生物降解新材料行业带来了巨大的发展机遇。
植物具有成为塑料生产加工厂的潜力。通过基因学最大可能地开发植物。使用生物技术将获得的基因可以植入农作物中,结果可以开发出具有独特性能的塑料新材料。研究人员利用这种基因工程,已经得到了一种名为拟南芥的植物。这种植物所含有的酶可以被细菌利用,从而形成塑料。细菌通过把阳光转换成能量而得到塑料。研究人员已经将这种酶的代码转移到植物中去,通过细胞加工使植物产生出塑料。植物收获以后通过溶剂作用将塑料萃取出来。得到液体,然后通过蒸馏方法将溶剂从得到的塑料中分离出来。
天然高分子材料是最早得到应用的生物质塑料,也是研究比较广泛的生物质塑料,其主要包括淀粉基聚合物材料、天然纤维以及甲壳素等。目前在汽车工业中应用最多的就是天然纤维。天然纤维在汽车内饰件制造的应用已经越来越广泛,并已开始用于汽车外部部件的尝试。
可降解塑料制品的性能还无法完全满足各种消费需求。尽管市场上已有的生物可降解塑料品种众多,但每种材料本身的机械和加工性能只在某一方面突出,综合性能还存在这样或那样的不足。
可完全生物降解塑料作为“绿色材料”,安全无毒,易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,最终分解为二氧化碳和水,具有生物相容性和生物可吸收性,是多功能的高新技术材料,未来前景不可估量。
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