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生物塑料研究范文

生物塑料研究

生物塑料研究范文第1篇

[关键词]聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、淀粉基塑料

中图分类号:TQ320.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0274-01

传统塑料主要来自石化资源,因其不易降解和回收利用,给环境造成极大污染,并造成对石化资源的严重浪费,寻找非石油基环境友好的材料迫在眉睫,生物可降解塑料是解决这个问题的有效途径。目前研究最广泛的可降解塑料有聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、淀粉基可降解塑料等。

一、聚乳酸(PLA)生物可降解材料

聚乳酸(PLA)是以乳酸为原料制备的高分子材料,具有无毒、无刺激性、强度高、易加工成型和生物相容性好等特点,制品在使用后可完全降解。按单体不同,PLA分为PLLA、PDLA和PDLLA。当前国内外PLA生产企业主要以生产不同规格的PLLA为主。PLLA单独使用具有熔点低、结晶慢、耐热性差等缺点,通过与PDLA共混,可形成立构复合体,改善成核、结晶速度,提高材料耐热性。PLA可用于一次性饭盒以及其他各种食品、饮料外包装材料;可用于纤维和非织造物等,包括服装、建筑、农业、林业、造纸、医用等领域。

聚乳酸是以乳酸单体为原料经过聚合等工艺制备得到的高分子聚合物,制备方法分为一步法和两步法,一步法难以制备得到高分子量的聚合物,基本无应用价值,目前国内外厂家主要通过两步法工艺生产聚乳酸。两步法工艺需经历中间体丙交酯阶段。

聚乳酸主要生产企业:

二、聚丁二酸丁二醇酯 (PBS)生物降解塑料

PBS是以丁二酸与丁二醇为原料制备得到的高分子材料,具有良好的生物相容性和生物可吸收性,易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解代谢,是典型的可完全生物降解材料。但PBS的加工温度较低、黏度低、熔体强度差,难以采用吹塑和流延的方式进行加工。另外PBS制品往往呈一定脆性,应用受限。PbS主要用于包装、餐具、容器、一次性医疗用品、农业、生物医用高分子材料等领域。

PBS的聚合前体主要原料为丁二酸;丁二酸的生产主要是通过石化法合成, 目前丁二酸的生物制造技术是国际竞争热点, PBS(聚丁二酸丁二醇酯)是以丁二酸与丁二醇为原料经过聚合制备得到的高分子聚合物。

PBS主要生产企业:

三、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)生物可降解材料

PBAT是对苯二甲酸丁二酯和己二酸丁二酯的共聚酯。作为一种新型的生物可降解共聚酯,PBAT兼具了芳香族聚酯和脂肪族聚酯的优点,既具有很好的热性能、机械性能,又具有生物可降解性和加工性,可以用它与脂肪族聚酯 PLA 等共混,来改善脂肪族聚酯的机械和力学性能。PBAT的加工性能与LDPE非常相似,可用LDPE的加工设备吹膜。PBAT主要用作农用地膜、垃圾袋、保鲜膜、堆肥袋、淋膜和餐盒、餐盘、杯子等。

PBAT主要生产企业:

四、淀粉基可降解塑料

淀粉基生物降解塑料是淀粉经过改性、接枝反应后与其他聚合物共混加工而成的一种塑料产品,具有生产成本低、投资少、使用方便、可生物降解的特点。淀粉基热塑复合材料不仅具备一般高分子材料所共有的基本特性,而且具有完全可降解性,可替代当前广泛使用的塑料材料。

淀粉基生物降解塑料已有3O年的研发历史,具有研发历史久、技术成熟、产业化规模大、市场占有率高、价格较低的特点。淀粉基生物降解材料主要用作包装材料、防震材料、垃圾袋、地膜、保鲜膜、食品容器、一次性餐具、玩具等。

淀粉基可降解塑料主要生产企业:

五、总结

目前各种生物可降解材料前景较好,但市场开拓、产品成熟度、产品性能开拓、产品应用等方面,需要时间开拓;当前石油价格低、石油基塑料产品价格优势明显,生物可降解材料同石油基材料竞争,目前还不具备条件;生物可降解材料的发展,还需要政府政策、税收优惠、市场等方面的支持;随着国内外对环保的要求越来越高,可降解材料的相关政策将会越来越好;同时随着可降解材料生产技术的提升,可降解材料的成本将越来越低。

参考文献

生物塑料研究范文第2篇

地膜覆盖栽培技术的使用与大力推广为农业增产做出了巨大贡献,但在粮食和经济作物产量增加的同时,土壤中大量难以降解的塑料地膜残余物逐年上升,造成了环境污染,影响了生态平衡。大多农民使用的地膜厚度薄、强度差、易老化、难回收,非常容易残留在地里,导致“白色污染”。每年有几百万吨的地膜被弃于土壤中,是一个不可忽视的污染源。据调查,连续35年覆膜的土地,其中的废弃地膜可使小麦减产5%9%,蔬菜减产2%10%,玉米产量下降10%,棉花产量下降10%23%。此外,牛羊误食残膜碎片,可导致肠胃功能失调,严重时造成死亡。

调查结果引起了我们的震惊和思索:能不能找到合适的方法加速降解农田土壤中日益增多的残留农膜呢?我们学校的科技辅导员帮我们查阅了资料,并介绍了从事微生物研究的科研机构和辅导老师,确定了项目的可行性。于是,我们开始了关于农膜降解的研究。

研究过程

技术路线

研究技术路线见图1。

菌源样品

5份菌源样品分别采自生活小区垃圾堆、保定市垃圾处理厂、保定市纺织厂排水沟、保定市区河流底泥及郊区农田土壤。用采样铲采集垃圾、污泥及农田地表土壤以下1015cm深处土样各约100g于牛皮纸袋中,记录采样时间、地点等信息并标号,风干、过40目筛,4℃冰箱放置备用,采样时间为2010年7月,要求所有样品在3周内处理完毕。

实验方法

高效PVA(聚乙烯醇)降解菌株的分离筛选。实验共采集了保定市郊垃圾处理厂、纺织厂排水沟土壤、河流底泥等5个土壤样品,每个样品筛选3批,共进行了15批次的驯化与分离。

菌株的种属鉴定。根据《常见细菌系统鉴定手册》,分为形态观察、生理生化实验和16SrDNA序列分析3方面进行。

高效PVA降解菌株培养条件优化(产芽孢工艺研究)。内容包括斜面菌种活化、种子制备、液体培养等。

菌株对PVA的降解效果研究,包括菌株芽孢液制备、摇瓶中的降解实验、土壤模拟降解实验等。

实验结果与分析 土样中PVA降解细菌的分离筛选

为了提高筛选效率,采用PVA平板透明圈初筛的方法,经初筛共得到8株呈现透明圈亦即具备降解PVA能力的菌株(见图2),分别为1-16、1-21、2-1、2-2、3-3、3-4、3-9和4-2菌株。

对初筛所得8株菌株进行培养,然后测定各菌株对发酵液中的PVA降解率。结果显示,3-4菌株的降解率最高,48h后达到35.43%。

3-4菌株的种属鉴定

经基因组提取、扩增和序列测定,得到该菌株及相应标准菌株的进化距离并构建了系统发育树。将3-4菌株的形态及生理生化特征与《常见细菌系统鉴定手册》中相应属、种的有关性状相对照,发现3-4菌株形态及生理生化特征与解淀粉芽孢杆菌较为一致,因此鉴定菌株3-4为解淀粉芽孢杆菌(液化淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens)。经科技查新,国内报道中尚未见过该菌株用于PVA降解的报道。

解淀粉芽孢杆菌3-4菌株的产芽孢条件优化

实验结果表明,PVA降解菌株的摇瓶培养产芽孢条件为:2%麸皮,0.5%玉米浆,0.05%KH2 PO4 ,0.3%ZnCl2 ,Na2 HPO4·12H2 O0.4%。最佳的发酵参数为pH8.0,种龄14h,装瓶量50mL/250mL三角瓶,30℃,200r/min。在此优化条件下,其芽孢产率可达95%以上,总生物量为2.69×109 CFU。

菌株的降解应用效果

摇瓶发酵降解实验。在摇瓶降解基础培养基中加入不同浓度的PVA及一定量菌株芽孢液,30℃、200r/min条件下摇床培养96h,不同时间测定残留量绘制降解率曲线见图3。结果表明,菌液对摇瓶中添加不同浓度的PVA均有降解效果,在浓度为10mg/mL时降解率最高,在96h时达到72.10%;浓度为25mg/mL时,96h降解率为53.59%;菌液对PVA塑料的降解率要低于对纯品PVA的降解,分析可能是由于PVA塑料除含有PVA外还有淀粉基体等其他物质,因此降解得相对缓慢。

模拟土壤降解实验。菌液对土壤中PVA纯品的降解实验结果见图4。由图可知,随着时间的延长,菌液对土壤中的PVA降解率呈增加趋势,在降解28天时,土壤中的大部分PVA可被降解。菌液对土壤中PVA塑料的降解实验结果表明,菌株的施入量对PVA塑料的降解速率有一定影响,菌液加入量越多降解就越快,达到一定值时降解速率的增加则不再明显。在菌剂加入为4mL时,28天可将PVA塑料降解63.25%。实验证实,从微生物方面讲,菌液不会引起不良生态效应;菌液对受试土壤理化指标无明显影响,表明该菌株具有良好的大规模应用前景。

本研究创新点及推广前景

分离筛选出高效降解PVA的新菌株解淀粉芽孢杆菌3-4。经科技查新,该菌应用于PVA的微生物降解在国内文献尚未见报道。

首次进行了PVA降解菌株(解淀粉芽孢杆菌3-4菌株)的生产工艺研究。研究结果为利用微生物菌剂降解残留PVA农膜奠定了前期科学基础。经科技查新,目前国内未见PVA菌剂菌株生产工艺的研究及解淀粉芽孢杆菌产芽孢条件的研究。

探明了所研制菌液降解PVA及PVA塑料的适用条件和实际降解效果,为PVA环境污染的微生物修复奠定了科学基础。

本研究所获的PVA降解菌株降解效率高,菌液生产工艺完善、成本低廉,降解效果明确。此菌株及其菌液生产和实际降解工艺,在PVA农膜污染治理方面有较大的应用推广价值,在其他行业的含PV污染治理方面也具有广阔的应用前景。

下一步工作设想

所获得的供试菌株为自然界的野生菌株,应具备较大的产酶及降解活性的提高空间,因此可对其开展产酶特性研究,使其降解潜力得以充分发挥;还可考虑对其实施诱变、基因工程育种等手段,进一步提高其PVA降解能力。

应尽快以小白鼠为供试动物考察菌株安全性,确保菌株的使用安全,不会对环境产生新的危害。

可进一步研究菌剂的大生产工艺和固定化工艺等,为功能菌株的大规模应用奠定基础,并深入研究适合的工艺和设备,提高其降解效率和其实用性。

进一步考察此菌株在其他PVA污染治理中的应用潜力,如对纺织废水中PVA的降解。

该项目获得第27届全国青少年科技创新大赛创新成果竞赛项目中学组环境科学一等奖。

生物塑料研究范文第3篇

关键词:聚氨酯泡沫;生物降解;填充;土壤掩埋;微晶纤维素

中图分类号:TQ328.3 文献标识码:A

硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)绝热效果好,比强度大,电学性能及隔音效果优越,而且通过调整配方,可以制成不同规格的制品以满足不同要求,作为一种绝热保温与结构材料,已经广泛地应用于建筑、冷藏、航空航天等领域[1]。然而其使用后的废弃物因在自然条件下难以降解,给人类赖以生存的环境造成了不可忽视的负面影响。因此研究和开发可生物降解型聚氨酯材料迫在眉睫。将一些易于生物降解材料填充到聚氨酯中,是研发生物降解型聚氨酯材料的一个重要方向[2-6]。

纤维素是地球上储藏量最大的天然高分子,作为可再生的天然材料是生物降解材料的良好原料[7-9]。本文采用聚醚多元醇和多异氰酸酯为主要原料,在聚氨酯发泡过程中加入微晶纤维素,制备了填充型可生物降解硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)并研究了其力学和降解性能。

1 实验部分

1.1 原材料

聚醚N303,天津石化三厂; [0]多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI),烟台万华聚氨酯股份有限公司;硅油AK8807、三乙醇胺,分析纯,成都化学试剂厂;微晶纤维素(MCC),西安北方惠安精细化工有限公司公司生产;微晶纤维素使用前经真空烘箱干燥至恒重,存储于干燥器中备用;水为蒸馏水。

1.2 仪器与设备

电热鼓风恒温干燥箱,DB210SC型,成都天字试验设备有限责任公司;增力电动搅拌器,JJ-1型,江苏金坛市医疗仪器厂;模塑成型模具,自制;扫描电子显微镜,S440型,Leica Cambridge公司;红外光谱仪,?Nicolet-5700型,美国尼高力仪器公司;热重分析仪,TGA-SDTA851型,德国耐驰公司;电子万能材料试验机,AG-1OTA型,日本岛津公司;简支梁冲击实验机,XJJ-5型,承德材料实验机厂。

1.3 微晶纤维素填充可生物降解RPUF的制备

首先将一定比例的聚醚多元醇N303、三乙醇胺、硅油AK8807、水和微晶纤维素配制成一组分,并搅拌均匀记作A组分;多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)作为B组分。上述两组分的温度调节到22℃左右,然后将B组分倒入A组分中经高速搅拌均匀后浇注入预热到45℃左右的模具内发泡成型。经熟化处理脱模后得到材料样品,然后按要求加工成所需试件,进行相关的性能测试。

1.4 力学性能测试

压缩性能:参照GB/ T 8813-88进行,试件尺寸为Φ50mm ×50mm ,测试时的横梁速度为5.00mm/min,温度25℃,湿度65%RH;

冲击性能:参照GB/ T 11548-89塑料冲击实验方法进行, 试件尺寸为10mm ×15mm ×120mm,摆锤能量1J,温度25℃,湿度65%RH。

1.5 降解性能测试

所制备样品的降解性能表征采用户外土埋法降解实验法进行:将样品按一定间隔埋入普通园艺土壤下约10cm处,让其在自然条件下降解。每隔一段时间,从土壤中取出一些硬质聚氨酯泡沫样品,用去离子水小心清洗,然后在50℃电热鼓风干燥箱中放置24h,进行干燥。最后再在常温常湿的条件下至少平衡24h,做如下表征:

(1) 失重率:失重(%)=[(W0-WS)/ W0]×100计算,式中:W0-泡沫体原始质量;WS-降解后泡沫体质量。

(2) 红外分析:降解产物的红外光谱用KBr压片法测试。

(3) 热重分析:降解产物的热重分析在氮气氛下测试,升温速度10℃/min,温度范围:常温-700℃。

(4) 扫描电子显微镜:取降解产物试样脆断,对断面进行喷金处理后用扫描电子显微镜测断面形态,加速电压为20KV。

2 结果与讨论

2.1 填料在RPUF中的最大填充量

制备出的硬质聚氨酯泡沫塑料的密度为0.1g/cm3左右,当微晶纤维素的添加量在80份(23.3wt%)以下时,发泡充分,样品表面平整,未出现收缩现象。进一步提高填充量,由于表面填料较多, 使泡沫无法支持, 出现塌泡现象,样品出现明显的收缩,因此最大填充量约为23.3wt%。

2.2 微晶纤维素填充可生物降解RPUF的力学性能

微晶纤维素填充可生物降解RPUF的压缩强度与冲击强度与填料用料的关系如图1所示。当少量微晶纤维素加入RPUF基体后,其压缩性能和冲击性能均有大幅度的下降,此时聚氨酯分子间的相互作用以及交联结构已在一定程度受到影响,而填料与聚氨酯之间的相互作用也较弱,因此导致其力学性能下降。随着填料用量的增大,填料分子与聚氨酯分子键的相互作用增强,使其压缩强度有所改善;进一步增加填料用量时,试样的压缩强度开始减小,这可能由于RPUF在受压时主要由聚氨酯基体构成的泡孔壁和支柱来承受外力,而过高含量的填料降低了基体树脂含量,故压缩性能下降。而冲击性能随着填料用量的增加却未得到改善,这可能因为微晶纤维素填料本身性脆,与聚氨酯基体相容性差,使得填料和基体界面间相互作用较弱,当样品受冲击断裂时,裂纹扩展在填料和基体界面间进行,填料含量越多裂纹扩展越严重,试样的冲击性能就越差。

2.3 微晶纤维素填充可生物降解RPUF的降解性能

2.3.1 土壤微生物处理下微晶纤维素填充RPUF失重和FTIR分析

经过不同的时间间隔后,样品的失重情况如图2所示。图2(a)中可以看出,样品降解120天后的失重率随微晶纤维素用量的增大而增大;

(b) 填料用量80份时,失重率―时间关系

图2 微晶纤维素填充可生物降解RPUF

土壤掩埋试验后的失重率

图2(b)中当填料用量均为80份时,失重率随降解时间的延长而增大,120天后失重率可达10.8wt%。

图3为微晶纤维素填充硬质聚氨酯泡沫塑料降解产物的红外光谱图。图3(a)中当微晶纤维素填充量为80份时,样品在1730cm-1处的氨酯键中羰基吸收峰随着降解时间延长逐渐变弱,说明样品中的氨酯键在土壤微生物的作用下发生断裂,时间越长降解效果越好。图3(b)为不同微晶纤维素填充量的RPUF降解120天后的红外谱图,从图中可以看出样品氨酯键中羰基吸收峰随着填料用量增大逐渐变弱,说明微晶纤维素含量越高,样品越易于生物降解。

2.3.2 土壤微生物处理下微晶纤维素填充RPUF热重分析

分别对不同降解时间以及不同填充量的降解样品进行TG分析,结果列于表1、表2中。从表1可以看出,随着土壤掩埋时间的延长,样品的最大热分解速率温度逐渐降低说明了泡沫体的立体网状结构受到损坏,发生了降解,并且时间越长,降解效果越明显。而表2中样品的最大热分解速率温度随着微晶纤维素用量的增加逐渐降低表明填料越多,样品越易于生物降解。

2.3.3 土壤微生物降解处理后微晶纤维素填充RPUF的表面形貌变化

用扫描电子显微镜观察了微晶纤维素填充RPUF在土壤微生物的作用下表面形貌的变化。在土壤微生物降解前微晶纤维素填充量为80份的RPUF表面平整,微孔致密均匀(图4A),随着土壤微生物降解时间的延长,孔洞变大,松散,不均匀(图4B),孔洞破损逐渐变大(图4C)。在放大2000倍的SEM照片中可以看见样品表面被微生物侵蚀后的碎片(图4D)。这进一步说明微生物对聚氨酯的结构有所破坏。同样在图5中可以看出在降解周期相同的条件(均为120天)下,微晶纤维素含量越高的样品受微生物侵蚀破坏的越严重。这与以上红外以及热重分析得到的结果一致。

3 结论

本文在普通聚氨酯泡沫中加入易于生物降解的微晶纤维素制得了密度为0.1g/cm3左右,外观和力学性能良好的填充型可生物降解聚氨酯泡沫塑料,最大填充量达23.3wt%,土壤掩埋实验证明样品具有一定的生物降解性,最大填充量的样品经过120天土壤微生物降解后失重率可达10.8wt%。

参考文献:

[1] 李绍雄,朱吕民. 聚氨酯树脂[M]. 南京:江苏科学技术出版社, 1992

[2] 钱伯章,朱建芳.可降解塑料的应用现状和发展趋势[J]. 上海化工,2004,29(10):1-4

[3] 秦蓓,张小清,范涛.稻壳添加聚氨酯泡沫塑料[J].化工进展,2003,22(10):1093-109

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[6] 郭金全.林剑清. 玉米淀粉对PU泡沫化学改性的研究[J]. 厦门大学学报,1996,(4):642-644

[7] Ivana Marova, Stanislav Obruca, Vladimir Ondruska.et al.Biodegradation of polyurethane foams modified by carboxymethyl cellulose by several bacteria [J]. Journal of Biotechnology. 2007.131(2):S170-S171

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[9] 张捷,于九皋.多糖类生物降解材料的研究进展[J]

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作者简介:

生物塑料研究范文第4篇

塑料制品作为一种新型材料,具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低的优点,在全世界被广泛应用。目前,全球每年生产约700万吨塑料袋,其中,整个欧洲的年产量为120~150万吨,我国作为世界上十大塑料制品生产和消费国之一,每年生产300万吨左右,约占世界总量的一半。然而,包装用塑料大部分以废旧薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式,被丢弃在环境中。这些废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧,不仅影响景观,造成“视觉污染”,而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。

党的十把生态文明建设提到中国特色社会主义事业总体高度,生态文明建设与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设一起形成五位一体。同时十报告首次将绿色发展、循环发展、低碳发展并列提出。应该说这三者是一个有机整体,绿色是发展的新要求和转型的主线,循环是提高资源效率的途径,低碳是能源战略调整。三者均要求节约资源、节约能源、提高利用率,均要求保护环境,充分考虑生态系统承载能力,减轻污染对人类健康的影响。因此必须牢牢把握“资源节约型、环境友好型、科技创新型”的塑料加工业绿色、生态产业方向,这也是塑料加工业安全、卫生工程建设中最核心内容。要完成这一伟大目标,少不了各领域科研工作者的努力和付出。幸运的是,我们拥有一大批像中国科学院理化技术研究所研究员、博士生导师季君晖这样的具有前瞻性和创新思维的塑料科研工作者,为了减少塑料制品对人体的危害和对环境的影响,他们用自己的青春和智慧,大胆创新,勇于探索,不仅开发了可降解塑料,同时还研制了抗菌塑料等创新塑料制品,为塑料产业的发展提供科研支撑,更让我们的“美丽中国梦”不再遥远。

笃信精勤,开拓进取

1969年10月出生的季君晖,1997年毕业于天津大学化工学院,获工学博士学位,之后开始在中科院化学研究所做博士后研究,1999年晋升为副研究员。目前是中国科学院理化技术研究所研究员,博士生导师,工程塑料国家工程研究中心主任、总工程师,台州市500精英入选者,安徽省科技领军专家,合肥中科绿色家电科技有限公司、台州中科工程塑料技术有限公司总经理,合肥家电技术工程院院长,享受国务院政府特殊津贴专家。兼任中国合成树脂工业协会环境友好材料分会理事长,中国塑料协会专家委员会专家、中国塑协降解专委会副会长等职。

工作以来,季君晖始终对工作一丝不苟,心无旁骛,一直致力于功能高分子材料和微生物关系(包括微生物降解塑料、抗菌塑料、耐微生物老化塑料等)、塑料改性和功能塑料、医用塑料等领域的研究开发,并成功开发并产业化系列改性塑料、抗菌材料、菲可斯系列消毒杀菌材料、消毒洗衣机、不用洗衣粉洗衣机等数十个多个产品,其中抗菌母粒、纳米PET工程塑料等获国家重点新产品称号,为我国塑料产业的升级发展提供了强大的科研支撑。

在国家的信任和支持下,季君晖先后主持包括国家科技攻关、国家产业化示范项目、国家重点自然基金、国家重点技术创新项目、国家科技基础性工作专项、国家“863”项目、科学院重大创新项目在内的各类项目16项,获得国家发明专利17项,鉴定科技成果6项,负责和参与制定ISO标准1项、国家标准7项、行业标准6项,先后发表专业论文80多篇,出版专著1部。其中,他研究开发的“抗菌功能塑料”获第十二届全国发明展览会优秀新产品金奖;其他研究成果也先后获得山东省科技进步一等奖、青岛市科技进步一等奖、香港国际博览会金奖、山东省重奖科技成果三等奖、国家科技进步二等奖、科技部刘永龄科技奖、轻工科技进步创新奖、企业管理创新成果一等奖、中国科学院院地合作科技一等奖、中国技术市场金桥奖等奖项,他个人也先后获得“化学所第二界优秀青年”“中国科学院北京分院院地合作先进个人”等荣誉称号。多年来不变的探寻,只为无限放大自己的人生价值!

创新“降解”,远离污染

也许,很多人会以为,自己使用一个劣质塑料袋根本不会产生多大影响,塑料袋回收、处理不完全也跟自己无关,随手丢一塑料袋也不会马上影响自然界。但正是这一侥幸心理,使人类慢慢走向了环境恶化、自我毁灭的道路。“我们不是一个人在生活,而是一群人在生活。我们也不应是一个人在维护,而应是一群人共同维护。做到安全生产优质的塑料袋,尽量少用塑料袋以及保证塑料袋被科学回收,是我们该有的意识与责任。”季君晖因为对塑料污染最深入的了解而发出了如此的呼吁。

季君晖介绍说,由于我国目前对塑料袋的需求量非常巨大,如果处理得不科学,必将给环境带来巨大的灾难。我国传统处理塑料袋的方式有三种,即焚烧、填埋和回收,其中回收的比例最少。那么在用焚烧方法处理塑料袋时就会出现焚烧不完全,从而产生大量的烟尘和有机污染物的问题。更严重的是,目前工业上使用的聚氯乙烯塑料袋燃烧更不充分,除了产生烟尘,还会产生酸雾和二恶英,造成大气重度污染。另外,由于塑料袋100年以内都难以降解,如果它只是被简单地填埋,不仅会破坏土壤结构、阻隔水分,导致土地不能正常“呼吸”,还会抑制植物的生长,造成恶性循环。

如今,随着工业发展的加快,有些厂商为了美观,还会在塑料制品中使用荧光增白剂,其一旦随食品进入人体,就会伤及肝脏等重要器官,诱发细胞癌变。“有些不良企业或家庭作坊会将回收的废旧塑料制品重新加工,这种塑料袋尽管成本较低,但由于源比较复杂,其中很可能含有病菌或有毒成分,损害我们身体健康。”季君晖说。

虽然塑料制品有诸多缺点,但季君晖仍相信,任何东西都有两面性,塑料袋也并不是无恶不作的“大怪物”,只要合理使用、科学处理,就能降低它的危害。为此,他凭借着在塑料科研领域的研究经验,通过潜心科研,开发了第三代全生物降解高分子材料―PBS类聚酯,为塑料产业带来了新希望。

季君晖介绍说,PBS以脂肪族二酸和二醇为原料,经缩聚反应合成。采用传统缩聚方法,合成的PBS分子量低于5000,作为气相色谱固定相或增塑剂早已有商业化的产品。高分子量PBS的力学性能优于PE,熔点为115℃,其与乙二酸的共聚物PBSA则具有更好的韧性且降解更快。PBS类聚酯具有与PE、PP相似的理化性能,而且具有良好的加工性能,可在通用聚烯烃塑料成型加工设备上加工成各类制品,其废弃物可在自然环境中广泛存在的细菌、放线菌等微生物及酶的作用下,最终分解成二氧化碳和水。特别是原材料廉价易得、制备工艺简单,使其相对于其他生物降解性聚酯更具价格竞争力。通过共聚、接枝及共混等途径,可进一步改善其物性并调节生物降解性能。

随着国内对PBS的不断重视,季君晖依托中科院理化所,在中科院北京物质项目的支持下,带领科研团队采用特种高效催化体系,通过预缩聚好真空缩聚两釜分步聚合的新工艺直接制备得到高分子量的PBS产品。该创新性的工艺不仅可以和扩链法一样得到分子量超过20万的高分子量的PBS产品,而且在工艺流程和卫生性等方面具有明显的优势,和扩链法比较,节省了扩链反应步骤,简化了工艺,减少了损耗和设备投入,降低了成本,不含扩链剂,卫生性能得到明显提高,可以应用于食品包装等领域,并较扩链产品有更好的生物降解性能。主要用于加工各类包装材料、农用地膜、一次性用品等环保制品。

另外,课题组还在PBS类聚酯的合成与应用方面做了大量工作,开发出提高分子量的合成新技术,开发了具有自主知识产权的一步法聚合工艺,形成了PBS工艺包。这一技术采用高效的催化体系及独特的合成工艺,无须进行扩链反应,通过脂肪族二酸、二醇的缩聚反应直接制备出高分子量的生物降解性聚酯,简化了合成工艺,从而降低了成本。目前,他们已经将取得的研究成果通过专利授权分别在鑫富药业、山东汇盈和山西金晖建立了两条5千吨/年和三条2万吨/年聚合装置,形成了7万吨的产能,占全球同类产品产能50%以上,引领了该领域技术主流。产品通过了国际全方面认证。开展了PBS廉价化、功能化开发,2014年新增销售额10.2亿元、利税5亿元。鑫富药业在深市进行了定向增发,山东汇盈以母公司名义在香港上市,金晖也进入了新三板辅导。项目列入理化所的“一三五”规划,院首批STS项目,国家863项目,获国家高技术产业化和国家产业振兴专项支持。项目促进了降解塑料行业的发展,强力支撑了禁塑令的执行。

2016年1月14日,在中科院召开的2016年度工作会议上,季君晖主持的全生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)类聚酯研制产业化及应用团队获得科技贡献奖(一等奖),再次证明了该项目对塑料产业的推动作用,以及对生态环境的保护效果。

抗菌塑料,健康生活

随着经济的飞速发展,人们对健康愈加关注,对健康生活的要求也不断提高。面对琳琅满目的家电市场,选择健康化的家电产品也成为健康生活的重要一方面。在很多发达国家,抗菌塑料的研究以及在家电产品中的应用,为国人提了一个醒。作为塑料领域的研究专家,季君晖也对抗菌塑料进行了深入研究,并承担了国家火炬计划―“抗菌塑料研究开发产及应用”。

抗菌塑料是指塑料本身具有抗菌性,可以在一定的r间内将玷污在塑料上的细菌杀死或抑制。与常规的化学和物理消毒方法相比,使用抗菌塑料杀菌时效长,既经济又方便。通过对抗菌塑料及其家电制品的抗菌性、抗菌塑料的物理力学性能、加工行为、老化变色性能的基本研究,以及对抗菌剂和抗菌母料制备过程中添加剂和杂质及工程化工艺的控制,季君晖带领工程塑料国家工程研究中心,开发出了具有抗菌范围广、高效低毒、适用于塑料加工和使用的新型塑料抗菌剂。

生物塑料研究范文第5篇

关键词:回收热能法;分类回收法;化学还原法;氢化析解法;减类设计法;生物降解法

中图分类号:X783 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-09-0164-1

塑料制品凭借其轻便、耐腐蚀、外表精致等特点,取代了原有的古老的包装外形,从而形成了新一代的包装风格。但是,令人意想不到的是,正是因为塑料制品的这些优良特点,产生了经久不败的塑料固体废弃物。使用后的塑料制品包装物的随意丢弃已经成为危害我们的生活环境的罪魁祸首,追其最主要的原因,就是这些废弃物的难以处理,而且其无法在土壤里被分解吸收。现在,我国已有的城市固体废弃物中,塑料制品的比例已经达到了18-25%。塑料制品固体废弃物的处理已经不仅只是纯粹的塑料工业的问题,现在已经发展成为公害,而得到国际社会的“特别”关注。

由于我们对生活环境质量的迫切需要,全球塑料制品加工业积极研究出了许多种适应社会发展的新型塑料环保科技。不管是在资源节约方面(主要目的是提高制品的耐用性能、寿命的长远性、产品的多功能化及适量设计),还是在资源回收再利用的方面(主要是研究塑料固体废弃物的高效分选技术,分离技术,高效率熔融再利用的技术、化学回收再利用的技术、完全的生物降解性材料,水溶性能材料,可食用高效薄膜),还有在减量化的技术方面(主要研究的是废弃无塑料压缩减容的技术,薄膜袋装容器制造技术,在保证其应用性能良好的前提下,尽量将其成品向薄型化发展的技术)都有所发展。

在我国,城市的塑料制品固体废弃物的处理方面,目前主要采用的方法之填埋、焚烧和回收再利用。列举几项可行的处理方法:

1 焚烧法回收热量

大部分塑料制品是以石油做为原料,其主要的成分是碳氢化合物,可以在空气中燃烧,如聚苯乙烯在燃烧时产生的热量要比染料油的还高。有相当一部分专家都认为,把塑料制品的垃圾送入焚化炉进行燃烧,可以为供暖和发电提供热量,因为石油染料在燃烧时85%都被直接烧掉了,在其中只有5%制成了塑料成品,塑料制品在用完以后再被送去当燃料烧掉是很正常的事情,热量的使用是回收塑料的方法之一,不容小觑。

但是,使用这种方法处理塑料也有一定的弊端的,焚烧法把所有种类的塑料制品全都集中燃烧时,会有很多有毒气体产生。比如:PVC的成分中氯占到一半,在燃烧时释放出的大量氯气会产生很强的腐蚀作用。所以在使用这种方法前之,最好把塑料固体废弃物进行分类挑选。

2 分类回收法

想要回收利用塑料制品,最重要的就是对塑料固体废弃物进行严格的分类。最常见的塑料种类有低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨酯、高密度聚乙烯、聚酰胺等等,而这几种塑料的差别,一般人也难以分辨。但是现在,对塑料进行分类的工作大都还是由人工来完成的。最近科学家们正在研究如何使用机器对塑料废弃物进行分类。在德国有一家环境设备公司利用红外线来对塑料进行辨认,不仅迅速而且准确,就是进行分拣的经济成本较高,不能普及。

3 化学法

近年来研究人员开始从化学的角度分析如何处理塑料固体废弃物的问题,所采用的方法是利用化学作用将聚合物的长链变短,并且恢复其原有物质的性质,分解出来的物质可以用来作为生产新的塑料产品的原料。如果这种方法可以推广的话,无疑将是塑料工业的一大改革。

4 减少塑料种类法

为了是塑料制品便于回收利用,在生产塑料制品的时候,设计人员开始考虑怎样避免使用多种材料塑料。近年美国汽车生产公司已经试验在其新款车型的设计中减少30%的塑料种类,其目的是为了便于废气塑料的回收利用。目前,这种想法构思正逐渐影响整个塑料产品加工业。

5 析解法

在处理混合塑料废弃物的时候可以利用氢化作用,将混合后的废弃物碎片置于氢反应炉内,以一定的温度加热并且限制其温度,就能产生出瓦斯和合成原油等物质。该种处理方法可以用于处理聚氯乙烯塑料废弃物,其优点是不会产生氯气和有毒的气体二英。使用这种方法处理混合塑料固体废弃物时,根据 不同的塑料种类,可将其中的55-75%的成分炼成合成原油。

6 高效生物降解法

在研究开发塑料废弃物能源回收再利用技术的同时,使用生物降解法处理塑料制品成为全球各国塑料加工业的研究方向。研究人员希望通过微生物降解的方法是塑料可以在微生物环境中被生物降解,用以处理大量的一次性使用的塑料,特别是农业薄膜和塑料包装废弃物对土地、森林、海洋的污染。研究目标是开发出一种不影响其使用功能,而且在废弃后,可以被环境中的微生物进行分解后完全融入生态循环的有机塑料。同时这种塑料的生产成本不宜过高,具有相当好的经济性。这样的生物降解性塑料在使用后就可与普通生活垃圾一起进行堆肥,而不需要进行分类收集和再处理。而且,生物薄膜分解的产物进入生态循环,不会产生资源浪费和污染的问题。

生物塑料研究范文第6篇

聚羟基丁酸酯改性研究进展卜雅萍 翁云宣 王澜(5)

刹车片用酚醛树脂摩擦复合材料研究进展刘献伟 刘治猛 贾德民 蒋欣 钟赤锋 刘煜平(10)

关于召开“软质聚氯乙烯制品环保配方研讨班”的通知(9)

“软质聚氯乙烯制品环保配方研讨班”的有关细则(9)

北京工商大学材料科学与工程系毕业生情况介绍(18)

启事(22)

塑料新产品、新技术开发,我们助您成功专业团队、专业视野、专业深度、专业精神(30)

“2007国际橡塑展”为“十一五”规划下橡塑工业带来无限商机(48)

《中国塑料》作者须知(53)

新书消息——《合成树脂与塑料牌号手册》第三版上下册出齐(63)

塑料·橡胶——精品·中国(81)

欢迎访问“中塑互联”(www.ourplas.cn)——中国塑料工程师的网上家园(85)

微粉化的聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚四氟乙烯蜡(89)

年产300t抗氧剂KY-1330工业示范装置在京顺利投产(103)

聚合物基导热绝缘复合材料的制备及逾渗模型的应用郑彬 李宾 戴干策(15)

聚乳酸/二异氰酸酯反应挤出扩链及其产物性能研究毛玮 唐颂超 王庆海 潘泳康 王婷兰(19)

羧基化聚丙烯对聚丙烯/水镁石的相容性研究马志领 王景辉 刘磊 唐健(23)

PP/交联POE共混物力学性能和形态的研究敖玉辉 唐凯 徐娜 杨海东 张会轩(27)

β晶聚丙烯非等温结晶动力学的研究秦亚伟 郭绍辉 冯嘉春 刘又一 郑德 黄锐 钱玉英(31)

铝基复合催化剂作用下溴化聚苯乙烯的制备及应用研究公维光 辛忠(36)

聚酰胺612的非等温结晶动力学研究王建华 刘继红 李铭瑜 雷朝民 钟声(40)

聚砜/聚苯硫醚共混物的动态黏弹行为及力学性能研究陈晓媛 芦艾 王港 余雪江(45)

聚乙烯收缩膜的吹塑工艺研究王洋(49)

氯化聚氯乙烯分子结构-亚微相态-加工性能之间关系的研究刘丙学 许桂连 潘祥江 武德珍 何伟锋(54)

PP/PE-HD共混体系发泡成型及机理分析张平 周南桥 李兵 曹贤武 王明义(59)

双组分注射成型件体积收缩的数值模拟研究闫丽 周国发 郭吉林 周勇飞(64)

新型农膜专用无滴涂料的研究王仰东 王振华 许国志(69)

(PE-HD/SEBS)-g-MAH对PE-HD/木粉复合材料增容的研究石恒冲 李斌(73)

碳酸钙对乙烯-丙烯酸丁酯共聚物阻燃与力学性能及热降解行为影响研究黄年华 熊奇 李治华 张强 唐盛斌(77)

原位微纤化方法回收PET与PE-HD混合物的形态研究蒋春华 钟淦基 许向彬 李忠明(82)

聚乙烯流滴膜的流滴持效期快速判断方法研究张文龙 戴亚杰 刘阔 陈宇(86)

IKV挤出机新型固体输送理论研究唐广利 贾明印 薛平 吴卫平 朱复华(90)

ECM30双转子连续混炼机转子及嵌入块结构对分散混合性能的影响刘晓鸣 谢林生 马玉录 曹文凤(96)

聚合物合成及成型加工中协同学的应用魏保华 瞿金平(1)

组织工程支架的最新研究李涛 郝红 毕曼 赵亚玲(5)

纳米材料复合改性阻燃聚丙烯的研究进展闫光红 魏刚 刘峰 王冲(9)

欢迎订阅2008年《现代塑料加工应用》杂志(8)

工易千锤一百载 钢成百炼六十年 大连橡胶塑料机械股份有限公司隆重庆祝百年华诞(12)

欢迎访问“中塑互联”(www.ourplas.cn)——中国塑料工程师的网上家园(21)

“聚合物加工科学与技术发展里程碑及前景展望”专题学术讲座(30)

百年“大橡塑”欲借搬迁二次腾飞(35)

启事(39)

新书消息—《合成树脂与塑料牌号手册》第三版上下册出齐(51)

朗盛将在3年内投资10亿欧元塑造全球领先特殊化学品集团(56)

圣戈班上海研发中心盛大揭幕(60)

LASERLITE利用伊士曼事倍达共聚酯推出最新PETG板材产品系列(65)

权威性 知识性 学术性 趣味性 欢迎订阅2008年《中国包装》杂志(79)

值得期待的行业盛会 不可错过的商贸良机——第十届亚太国际塑料橡胶工业展览会(84)

国内外知名企业齐聚上海造就空前盛事(89)

生物降解聚丁二酸丁二醇酯/聚乙二醇嵌段共聚物的合成及表征陈静 武锦 周艺峰 聂王焰 余瑾(13)

聚丙烯/茂金属线形低密度聚乙烯的熔融行为和等温结晶动力学秦江雷 高俊刚 郑艳菊 李志庭(17)

EPDM-g-MS对MS树脂的增韧作用付锦锋 王炼石 张安强(22)

新型丙烯-乙烯共聚物增韧聚丙烯的研究卢颖 彭宗林 梁红梅(26)

核壳结构改性剂对PBT/PC共混物冲击强度的影响张芳芳 孙树林 曹春雷 张丽霞 张会轩(31)

硅烷接枝PE-LLD结晶行为的研究王利娜 刘庆广 龚方红(36)

PBT与官能化POE共混过程中的增容反应研究张朝 施勇晖 戴干策(40)

纳米碳酸钙改性聚乳酸材料性能的研究曹延生 张丽叶(45)

淀粉/聚烯烃弹性体共混发泡材料挤出工艺研究王建超 项爱民 刘国胜(49)

ABS/纳米CaCO3复合材料流变性能的研究张芳 程方亲 任长富(52)

酚醛树脂注塑料的化学流变行为研究周大鹏 俞立琼(57)

微孔塑料注射成型制品体积收缩与翘曲变形数值分析周国发 贺永媛(61)

PP和PS-HI点燃特性的研究杨蕾 张军 谷慧敏 林琳(66)

PE/铝酸酯偶联改性Ca(OH)2体系流变行为研究陈艺兰 李南芳 肖良建 肖荔人 陈庆华(71)

环保型液体钙系稳定剂在聚氯乙烯电缆料中的应用刘明旺 喻金芳 叶焙(75)

透析液输送泵用聚合物微齿轮模具设计申瑞霞 蒋炳炎 沈龙江(80)

注塑机调模板的分层顺序优化欧笛声 周雄新(85)

聚酰胺工程塑料的摩擦学改性研究进展王冲 魏刚 闫光红 刘峰(1)

凹凸棒黏性聚合物材料的研究进展潘炳力 王宏刚 简令奇 张俊彦 杨生荣(7)

分形理论及在高分子科学中的应用和发展张永海 申长雨 陈静波(14)

欢迎订阅《塑料工业》杂志(6)

欢迎订阅2008年《工程塑料应用》(13)

勘误说明(22)

博禄管道防腐解决方案应用于上海供水管线(27)

《塑料》2008年征订启事(31)

中国塑协塑料技术协作委员会2007年年会征稿(39)

《国外塑料》2008年征订启事(52)

香港科技大学在广州霍英东研究院新建四个研究中心(52)

《合成树脂及塑料》2008年征订启事(56)

Evonik Degussa工业集团在上海建设新的甲基丙烯酸酯生产工厂2.5亿欧元投资项目在上海化学工业区奠基(62)

中国第一个炼油、化工及成品油营销全面一体化中外合资企业完成项目融资 北京举行的签定仪式体现了中国的银行对合资企业的有力支持(66)

贝加莱新品推出多面手X20 SafeIO模块(74)

欢迎订阅《塑料助剂》(85)

瑞士奇石乐(Kistler)公司提供整套模腔压力测量方案(90)

PS/PA6/SEBS-g-MA共混体系的非等温结晶行为、流变性能及力学性能的研究唐斌 丁雪佳 薛海蛟 李洪波 吴恒澜(18)

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物/碳纳米管复合材料电磁性能的初步研究李学锋 彭少贤 官文超(23)

聚丙烯/间同1,2-聚丁二烯共混物的等温结晶动力学张成武 黄玉东 汪盛超(28)

相容剂对PE-HD/PET共混合金性能的影响陆丽浓 李树材(32)

新型PC/PTT共混合金性能的研究吕通建 常怀春 刘景丽 尹玉霞 李文龙(36)

微波辐照对PET/PEN共混物结晶行为和形态影响研究李桂娟 石玉元 穆兴文 于祥 王坤艳 徐晓多(40)

邻苯二甲酸二辛酯对PLA/EVA共混物性能的影响付学俊 王国成 蒋涛(45)

碳纤维处理方法对PE-HD/EVA/CF复合材料导电性能的影响岑茵 许国志(49)

塑料注射成型中注射压力和熔体温度的快速预测赵朋 周华民 严波 李德群(53)

PP/PE-HD共混体系在压力振动注射成型中的形态与性能研究蒋丽娟 赖礼汇 邓聪 申开智(57)

挤出吹塑中空成型工艺参数的多目标优化赖家美 柳和生 包忠诩 黄汉雄(63)

双光水稻壮秧膜的应用研究姜传庚 路广彬 杨振生 苍晶(67)

硅烷偶联剂KH-550在聚丙烯/酸式二溴新戊二醇磷酸二酯中的增容作用马志领 崔海香 纪高宁(71)

低聚物型溴/氮阻燃剂在环氧树脂中的应用贾修伟 刘治国 王素敏 楚红英(75)

废旧聚乙烯醇缩丁醛膜的脱色研究王晖 于婉婷 符剑刚 陈立 谢畅(82)

混合遗传算法在注射机增力机构优化设计中的应用李铁军 朱成实 叶龙 杨元凤 褚菊(86)

模具浇注系统对PA66转子精密注射成型的影响陈俊 杨卫民 谢鹏程(91)

塑木复合材料的研究与发展趋势薛平 贾明印 温安华 祁宗(1)

提高聚乳酸熔体强度的研究进展苏思玲 赵吉洁 柏大伟 杨斌(7)

高光效农膜用转光剂(6)

AP Plas 2007打造行业平台 服务橡塑产业(12)

亨斯迈爱牢达2000+胶黏剂产品(28)

塑料新产品、新技术开发,我们助您成功 专业团队、专业视野、专业深度、专业精神(32)

蒙脱石复合技术(36)

新书消息——《合成树脂与塑料牌号手册》第三版上下册出齐(41)

欢迎访问“中塑互联”(www.ourplas.cn)——中国塑料工程师的网上家园(50)

《中国塑料》投稿须知(61)

启事(65)

Artegraft选用Eastar共聚聚酯替代其人工血管玻璃包装(69)

微粉化的聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚四氟乙烯蜡(77)

佛山巴顿菲尔推出高速PE-RT管材挤出生产线(83)

全国粉体设备-技术-产品交流会(88)

欧洲工业安全专家耐德公司进军中国市场(92)

高相对分子质量聚乳酸共聚物的制备及性能研究潘璞(13)

PMMA、PS和SAN的热稳定性比较研究曹春雷 谭志勇 葛彦侠 张芳芳 张会轩(20)

PP/庚二酸表面处理云母复合材料的力学性能和结晶行为孟明锐 窦强(24)

纳米聚苯胺在均相反应介质中的合成与导电性能研究王东红 齐暑华 吴波 李春华 安群力(29)

聚甲基三乙氧基硅烷改性环氧树脂的研究苏倩倩 刘伟区 侯孟华(33)

一步法硅烷接枝交联改性聚丙烯的研究杨淑静 宋国君 赵云国 谷正 杨超(37)

双马来酰亚胺/BA/石墨介电材料的制备及性能研究张璇 梁国正 晁芬 刘继三 王金合 管兴华(42)

笼型γ-氨丙基倍半硅氧烷/环氧树脂非等温固化动力学高俊刚 董喜华 董双良(47)

硫酸钡填充改性聚酰胺66的研究石建江 肖鹏 张志军 潘燕子 蒋婷婷(51)

纳米CaCO3对聚烯烃色母粒色彩性能的影响 乔辉 孔国良 吴立峰 贾海军 杨永志(56)

聚乙烯薄膜发射率的影响因素研究朱方辉 张广成 胡志毅 陈宏书 田少辉(62)

微注射成型聚丙烯微结构件缺陷分析张凯锋 王重阳 卢振(66)

精密接插件注射成型工艺参数的优化设计顾燕如 王雷刚 (70)

磷氮类阻燃剂无卤阻燃EVA复合材料的紫外光交联研究吴强华 孙梅 瞿保钧(73)

聚合型受阻胺光稳定剂在温室覆盖薄膜中的应用研究陈宇 马良芳 刘焰 徐一敏 王朝晖 廖靖珂(78)

生物塑料研究范文第7篇

关键词:塑化剂 现状 展望

食品接触材料又称食品包装材料,常见英文缩写为FCMs(Food Contact Materials)。作为食品的“贴身衣物”,FCMs亦被称是“特殊食品添加剂”[1]。在与食品接触的过程中,食品接触材料及制品中的有毒有害物质会迁移并渗入至食品中,造成食品污染。

1 白酒中的塑化剂

在现代白酒工业领域内,生产过程中大多已经淘汰了传统血料容器的使用,取而代之的是使用塑料或不锈钢容器等坚固耐用的材料。特别是在生产过程中使用的输酒管线,塑料制品以其优良的可塑性和伸展性得以广泛使用。从提供输送动力的输酒泵内小垫片,到白酒灌装时与酒瓶接触的灌装头都普遍使用塑料制品。

塑化剂又称增塑剂,其品种有邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、烷基磺酸苯酯类和氯化石蜡等,其中以邻苯二甲酸酯类(Phthalic Acid Esters,缩写PAEs,又称酞酸酯)所占比例最大,其产量约占增塑剂总产量的70%[2]。

2 研究现状

2.1 邻苯二甲酸酯的来源研究

塑化剂存在于日常生活中所接触的塑料、化妆品、衣服、玩具及食品中。徐希柱等人研究认为,邻苯二甲酸酯的来源主要包括自然来源和人工合成。研究认为人工合成主要通过萘或二甲苯氯代为邻苯二甲酸酐,再通过化学反应与相应的醇结合产生,自然来源主要为微生物的合成产生。王红等人对白酒中的塑化剂来源进行了分析,认为邻苯二甲酸酯类增塑剂在乙醇中迁移率较高,在白酒生产加工及储藏等过程不可避免,并对减少塑化剂的产生提出了相应措施。

贺涛等人对饮用水源地的塑化剂污染情况进行了探讨,通过研究南方某备用水源地枯水期的水质情况发现,该地相对国内外同类地区邻苯二甲酸酯的浓度偏高,需要对水源地的环境进行风险评估和管理,以降低邻苯二甲酸酯类物质的风险。王红芬等人对环境中邻苯二甲酸类物质的污染现状进行了分析,列举了环境中的污染状况及其对人体和动物的危害,并提出了预防措施。

传统的白酒酿造工艺中不需要添加塑化剂。随着白酒工业的发展,塑料制品逐步应用到白酒生产线及包装储存过程中,白酒输送过程中涉及到的输酒管线、酒泵泵头涉及到的进出乳胶管或垫片、白酒储存过程中用到的塑料接酒桶、酿酒过程中用于密封酒缸使用的塑料布、成品酒包装使用的塑料内盖、成品包装用塑料袋或塑料瓶(桶)等,都是塑化剂进入白酒中的途径。

2.2 邻苯二甲酸酯的毒性研究

靳秋梅等人的研究认为邻苯二甲酸酯是一类环境雌激素物质,国际癌症研究所(IARC)已经将DEHP列为潜在促癌剂,认为其具有生殖毒性和发育毒性[3]。张静等人的研究认为,邻苯二甲酸酯类增塑剂广泛存在于人们日常生活中接触的各类玩具、儿童用品、食品接触材料和纺织品等,摄入途径多,暴露量大,因此存在较高的健康风险。

张娜研究了4种邻苯二甲酸酯类物质(DBP、DEP、DOP和DEHP),通过对须根类植物的萌发率及根伸长抑制率两方面在个体及生理水平进行评价,得出DBP比DEP、DOP、DEHP更易使作物受害,具有明显的生殖毒性及发育毒性。杨电明对邻苯二甲酸酯作用于昆明小白鼠神经干细胞和骨髓干细胞进行了研究,认为DBP、DEHP和DEP对骨髓干细胞能够产生明显的损伤,影响细胞增殖,对神经干细胞及骨髓干细胞有很强的毒性作用。曹国洲等人对邻苯二甲酸酯类物质在食品接触材料中的使用进行了风险评估,认为人体暴露于塑化剂的剂量已构成健康风险,建议限制邻苯二甲酸酯类物质在食品接触材料中的使用。

2.3 邻苯二甲酸酯的检测方法研究

曹国庆对白酒中塑化剂的危害及检测方法进行了概述,介绍了白酒中塑化剂的来源及其危害,提出了塑化剂的质谱碎片离子定性及定量的依据,列出了色谱分离的条件及质谱图[4]。王明林等人利用基质固相分散-气相色谱质谱法测定了蔬菜中的5种邻苯二甲酸酯类物质,并提出蔬菜样品的前处理方法采用经弗罗里硅土和石墨化炭黑研磨均匀后,用乙酸乙酯淋洗净化。王超英等人采用固相微萃取方法对大气样品进行处理,使用高效液相色谱仪测定环境中痕量邻苯二甲酸酯,提出了固相微萃取优化的条件。卢春山等人研究了超声提取-固相萃取净化/GC-MS分析方法,考察了不同类食品的提取、净化方法,研究结果表明净化后食品萃取液的基质去除率达到80%。王粟明提出依据食品基质的特点建立不同的前处理方法,对于植物酱菜类食品采用超声提取和液液萃取方法处理样品,认为样品经过双重净化检测结果能够取得较好效果。陶然选定了邻苯二甲酸酯类物质中的10种成分采用紫外分光度法、高效液相色谱、气相色谱等分析仪器建立了同时测定食品中10种邻苯二甲酸酯类化合物残留的分析方法。庞世敏等人采用超声萃取-气相色谱法测定食品包装保鲜袋材料中的邻苯二甲酸酯类增塑剂,优化了样品前处理方法,认为甲苯溶剂超声萃取效果较好。俞雄飞等人研究应用傅立叶变换红外光谱法实现聚氯乙烯及邻苯二甲酸酯增塑剂的快速鉴别。汪瑗等人建立了薄层扫描测定邻苯二甲酸酯类化合物(DMP、DEP、DBP和DEHP)的方法,分别用环己烷浸泡塑料输液器材,超声提取处理,分离效果好,可同时测定塑料输液器材及袋内葡萄糖液中邻苯二甲酸3二(2乙基)-己基酯。

3 食品中塑化剂研究展望

2012年的白酒中存在塑化剂事件曝光后,食品安全监管部门要求白酒企业彻查生产环节。2013年,国家食品药品监督管理局《关于进一步加强白酒质量安全监督管理工作的通知》,要求各级食品安全监管部门进一步加强白酒质量安全监督管理,将塑化剂项目纳入食品许可发证审核内容,督促企业切实保障白酒质量安全。有研究表明,塑料容器和塑料管道是白酒中塑化剂产生的根源,因此,白酒生产企业严禁使用塑料制品用于盛装、输送白酒,所有车间输酒管线限期更换为不锈钢材料,严防塑料制品直接接触酒体导致邻苯二甲酸酯类物质的迁移发生。白酒生产企业将淘汰涉塑类输送管线和容器,逐步使用不锈钢材质管线和容器进行组织生产,通过减少白酒直接接触塑料制品的途径,避免造成酒体污染。邻苯二甲酸酯类物质也会随着化工工业的发展逐步退出食品接触材料生产领域。

同时,为了发展塑化剂含量快速检测技术,窦怀智等人通过研究利用FAIMS(强场非对称波形离子迁移谱)芯片搭建的检测设备,成功实现了对白酒中DEHP和DINP的快速检测[5]。方便快捷的检测技术,可以有效保证产品质量的监督,便于白酒生产企业在生产过程中随时监督酒体中的邻苯二甲酸酯类物质的含量,帮助生产企业采取有效措施防范塑化剂发生迁移或污染酒体。与塑化剂的国标方法检测相比,快速检测技术成本低、效率高,能够在筛查过程中大大减少检验检测工作量。

由于PAEs不仅仅存在于塑料制品中,甚至在空气和水中都含有PAEs成分,所以赵晶等人采用曝气生物滤池分别对塑化剂DHP和DEHP进行生物降解处理,去除率分别达到95.5%和90.3%,并推测了PAEs的可能降解途径。因此,未来白酒企业对于如何去除酒体中的PAEs成分将成为研究的重要课题。

参考文献:

[1] 张岩,王丽霞,李挥等.食品接触材料安全性研究进展与相关法规[J].塑料助剂,2009,03:16-18.

[2] 方程冉,陈川龙,项硕等.邻苯二甲酸酯类增塑剂降解研究进展[J].浙江科技学院学报,2006,18(4):186-190.

[3] 靳秋梅,孙增荣.邻苯二甲酸酯类化合物的生殖发育毒性[J].天津医科大学学报,2004,10(增刊):15.

生物塑料研究范文第8篇

无论到菜场买菜,还是上街购物,套上一个塑料袋随手拎走,早已司空见惯。在多数人眼里,塑料袋不仅给人们生活带来便利,也可以保证我们生活用品、食品的清洁卫生。殊不知,所谓“清洁卫生”的塑料袋,对人体有着潜在的巨大危害,罪魁祸首,就是其中含有的一种化学成分――增塑剂。

所谓增塑剂,其实是一种添加剂,主要成分是“邻苯二甲酸酯类”,可以增加塑料的可塑性和柔韧性,提高塑料袋制品的强度和稳定性。在日常生活中,含有增塑剂的用品越来越多,如各种包装材料(塑料袋、保鲜膜等)、生活用品(塑料台布、人造革、塑料地板、塑料拖鞋、塑料雨衣、浴帘、塑料软管等)、儿童用品(软体玩具、婴儿奶嘴、出牙器、气球等)等,几乎所有塑料制品中都含有大量的增塑剂。

那么,这些增塑剂到底对人体有多大的危害呢?请关注我们的一些研究结果。

值得关注的一些实验

实验一:随机采集市售食用油、猪肉、猪和鸡的肉脏进行增塑剂的定量分析,了解其污染状况。结果发现,未使用塑料容器盛装的散装豆油和固体起酥油中增塑剂含量明显低于使用塑料容器盛装的其他食品油样品。很多品牌的塑料桶装食用油中,都含有“邻苯二甲酸二丁酯(DBP)”和“邻苯二甲二辛酯(DOP)”这两种增塑剂,而铁桶装的零拷油中却几乎没有。尤其是家庭厨房脱排油烟机上积累的食用油残渣中,增塑剂的含量非常高。在动物性食品中,除了猪肉,其他产品,如猪肝、猪肾、猪心、鸡肝、鸡肾、鸡心等均检出“邻苯二甲酸酯类”化合物。在同一种动物内脏中,猪产品中的增塑剂含量明显高于鸡产品。

结论:塑料容器可能是食用油中增塑剂的主要来源,此外,由于增塑剂广泛存在于环境中,因而未使用塑料容器盛装的食用油在生产、加工、运输、贮存过程中也可能被增塑剂污染。人们在烹饪过程中,还有一定量的增塑剂会随着油烟吸入肺中。动物性食品污染及分状况也证实了增塑在环境中广泛存在。

实验二:通过果蝇及动物实验对增塑剂毒性进行研究。给果蝇、小鼠喂食含有增塑剂成分的食品,结果发现增塑剂可明显缩短果蝇的平均寿命和平均最高寿命,同时,导致果蝇体内抗氧化能力的下降和不育率升高。增塑剂对小鼠心脏、肝、肺、肾等也有较大的毒性影响,尤其对小鼠的影响明显,受增塑剂污染的小鼠体积可萎缩1/3~1/2。

结论:增塑剂对机体可能具有潜在的遗传危害和生殖毒性。

实验三:模拟儿童吮吸、口咬实验,了解其对人体的危害方式及程度。国外研究结果表明,当婴儿吸吮塑料或口咬塑料玩具时,增塑剂会从玩具和儿童用品中渗出,可能对儿童健康产生负面效应。瑞士、德国和日本等国已经开始限制增塑剂在玩具、食品等中的应用。另外,2004年10月,欧盟部长理事会一项指令,规定在所有玩具及其他儿童用品中,邻苯二甲酸类增塑剂的含量不得超过其塑料部件的0.1%。

目前,我国的增塑剂污染几乎到了无处不在的地步,其使用范围之广,污染面积之大,影响人数之多,比农药、DDT等有过之而无不及。令人担忧的是,目前还是很少有人意识到这一点。这是一种很危险的趋势,希望有关部门给予有效的预防和有力的控制,否则这一现象将产生严重的后果。

特别提醒:

1.在超市和食品店购买熟食制品时,要谨慎使用覆盖在食品上的塑料膜。油类食品尽量不要用聚氯乙烯做的薄膜塑料袋。

2.尽量减少塑料包装容器的使用,尤其应避免塑料制品同各种脂溶性食品直接接触,以防增塑剂对食品的污染。

3.自觉制止和防止乱扔、乱弃塑料袋的行为。

4.建议购买物品时自带布袋或其他容器,减少增塑料对环境的污染。

电吹风,可能吹出电磁辐射

国际权威癌症研究机构证实:极低频磁场是人类惟一可疑致癌原。

如今,通讯设备和各种家用电器已全面进驻人们的生活,这些高科技产品在惠及人类的同时,相伴产生的电磁场也带来发健康方面的隐患。近年来,人们开始关注手机、微波炉、电脑显示屏等产生的电磁辐射对人体的危害。其实,还有一种与人们生活息息相关的极低频磁场,经国际权威癌症研究机构证实,其产生的辐射是人类惟一可能的致癌源。

根据频率不同,世界卫生组织将电磁场粗略分为4种类型。除极低频磁场外,其他频率的磁场暴露对人体健康也存在潜在危害,具体如下表所示。

各类电磁辐射对人体的危害

电磁场

频率范围

场源或涉及的电器

对健康可能的危害

静磁场

0赫兹

核磁共振成像仪(MRI)

神经系统、心血管系统、生殖器系统疾病

极低频磁场

0~300赫兹

电力供应和各类家用电器,如电吹风、电动剃须刀、电热毯和加热水床等

肿瘤、神经系统症状

中频磁场

300赫兹

~10兆赫

计算机显示屏、防盗设备和安保系统

生殖系统和眼睛疾病

射频电磁场

10兆赫

~300G赫

广播、电视、雷达和移动电话的天线及微波炉

神经系统、免疫系统、眼睛疾病等

值得关注的一些实验

实验一:流行病学研究

来自美国、德国的数位专家,分别对极低频电磁场暴露与儿童白血病、乳腺癌和脑瘤发生的相关报道作了综合分析。研究结果显示,极低频磁场使儿童期白血病发生率提高15%~25%,乳腺癌的相对危险度为1.12(女性)或1.37(男性),而脑瘤的相对危险度为1.12,即流行病调查支持极低频磁场与肿瘤发生有一定相关性。2001年6月,有关专家根据儿童白血病的流行病学研究证据,将极低频磁场归为人类可疑致癌原。

结论:虽然人类可疑致癌原是三种潜在致癌原中的最轻微者(另两者为人类致癌原和人类可能致癌原),但不能排除极低频磁场对健康的危害(如儿童白血病)。因此,应在预防的原则下,提高防护意识,加强防护措施。世界卫生组织建议在架设高压线路时,应采取谨慎避免的原则以减少人群暴露。

实验二:动物实验研究

最近,德国专家综合多年研究成果,证实了不同品系实验大鼠对极低频磁场的敏感性存在差异。

结论:动物实验的研究报道提示,极低频磁场很可能是一种促癌因素,而动物的遗传背景在极低频磁场促癌效应中起关键作用。因此,极低频磁场职业人群作业时,应尽量避免接触致癌物;而易感人群(如儿童、孕妇和老人等),则应尽量避免接触极低频磁场。

实验三:细胞实验研究

细胞的正常生命活动是通过通讯传输来实现的。当细胞感受外界环境刺激时,会产生应激反应,细胞通讯将被阻断或异常激活,最终可能改变细胞的命运(如导致细胞增殖、凋亡、转化等)。国外和我们实验室的研究均表明,低强度的极低频磁场会导致相关细胞功能异常。

结论:低强度的极低频磁场能改变细胞命运,不同强度的极低频电磁场之间还存在一定差异。

特别提醒:

生物塑料研究范文第9篇

【关键词】塑料材料,导热性能,填充材料

Abstract: This article is read in the literature, newspapers and network retrieval, based on the analysis and summarization of characteristics, understand, conductive plastic material application, development, through the application of field data and the present situation of plastic heat conduction material. Study on dynamic thermal plastic material in the present stage of our country, to obtain the relevant theories and related data. The thermal conductive plastic materials are increasingly focused on environmental protection, green, efficient direction.

Keywords: Plasticmaterials; Thermal conductivity; Filling

一、概念

塑料材料是一种聚合物,也被称为聚合物或大分子,通常被称为塑料或树脂。这样的聚合物是由小分子多具有结构简单和低分子量的优点,通过共价键结合的形式。有不少品种的聚合物,如果只是分类热的变化,它可以简单地分为两类。塑料为我们带来的方便真的是太多太多了,不用一一例举看看我们身边的物质。假如我们离开了塑料将会是什么情况。

二、分类

按用途来分的话,塑料可分为通用塑料、工程塑料和特种工程塑料三种,性能和价格都是按顺序逐渐上升的。最常见的是通用塑料,性能也是最普通的,它包括了ABS和PE还有PVC等等,价格在20元/KG左右。然而工程塑料价格较高,一般在20-100元每千克不等。特种工程塑料的话,性能就是相当高级了,几乎能满足各种苛刻的要求,其多半运用机、航天飞船、坦克等。

三、导热性塑料材料导热塑料材料的研究

大多数的塑料材料是饱和的系统程序,没有自由电子,热传导主要取决于晶格振动,这是一个负荷,它导热系数是由公式Ks=(1/2)VsLsCv来进行处理。但是,塑料材料的分子链大多数是没有规定相互乌结构的缠结在一起并且相对分子量都较大,因此导致塑料材料不能够完全进行结晶,所以其中具有一部分非晶的成分;同时,塑料材料的分子质量也有多分散性这一特点,导致分子的大小并不是完全相等的,同样难以形成一个完整的晶格;并且分子之间链振动的存在对声子进行反复散射,这就是普通塑料材料导热性能较低的原因。

四、导热塑料材料的发展趋势

现在塑料的导热性能的研究与开发已吸引了许多在世界上的研究兴趣,并取得了比较好的塑料材料,热传导数学模型取得了很大的进步,在逐渐减少计算误差和实际误差,在使用的计算机模拟,使用的热塑性材料的热导率影响的分子动力学模拟研究的概念,发挥了重要的作用,由于科学水平的和一起的限制人类对导热塑料的研究还不是很深入,理论上的研究和探索还需要进一步的挖掘。

20世纪90年代以来,聚合物复合材料导热系数预测的数学模型研究取得令人满意的进展,纳米复合技术的引入为导热高分子材料研究提供了新的机遇和挑战。但是,高导热聚物本体材料和填充聚物复合材料在导热机理、应用开发等方面的研究和电材料相比还是有很大差距,所以纳米导热填料、聚合物基体与导热填料纳米复合新技术的研究和开发,聚合物复合材料导热模型的建立、导热机理特别是聚合物基体与导热填料界面的结构与性能对材料导热性能的影响及导热通路的形成等应成为导热功能填充聚合物复合材料的研究方向。

参考文献:

[1]储九荣,张晓辉,徐传骧.高分子材料科学与工程,2000,16(4):17~21

[2]马传国,容敏智,章明秋.导热高分子复合材料的研究与应用.材料工程.2002(7)40~45

[3]肖琰,魏伯荣,杨海涛等. 填充型导热塑料[J]. 中国塑料,2005(4):12~16

[4]Sugimto Totoshio, Kawaguchi Sadahiko. Castable Epoxy Compositions and Their Cured Products[P].Jpn Kokai Tokkyo Koho,JP 06157718,1994.

[5]MihaiRusu, Nicoleta Aofian, Daniela Rusu. Properties of Iron Powder Filled High Density Polyethylene[J].Journal of Applied Polymer Science,2001,21:469~487

[6]Tavman IH. Int Commu Heat Mass Transfer,1998,25(5):723-728

生物塑料研究范文第10篇

数码技术在盐生境根系微生态研究中应用

项目简介:该课题组创立了根系图像信息研究系统,并对其应用条件进行了探索;利用高分辨率(800万像素)数码相机、电子计算机、彩色图像处理软件以及根系培养装置等有机组合,建立了根系生长动态可视化、信息化、无损监测实验平台,测定误差均小于3%,并对使用过程中有关的影响因素及其解决办法进行了实验探索,达到了实用化的程度;该课题组开展了NaCl盐胁迫条件下根系动态监测的研究,对苏柳根系的盐胁迫动态响应(包括根长、根径、表面积、发根量以及新梢生长量等)进行了测定分析,基本摸清了根系的胁变规律;对天津市盐碱地的利用现状以及30年来的研究历程进行了调查考证分析,为有关盐碱地的研究和开发利用提供了详实资料。

海泡石改良盐碱地应用技术研究

项目简介:该课题组利用海泡石改良盐碱地经三年示范在不同农作物均取得了明显的增产效果,而且方法简便,成本较低,易于农民接受。从长远看,不仅为唐山市海泡石矿产资源优势转化为经济优势开辟了途径,而且能改良土壤,减少环境污染,可谓一举多得。因此,利用海泡石进行盐碱地的改良具有广阔的推广应用前景。该项研究取得的科研成果可以在环渤海的辽宁、唐山、天津、山东等同类型盐碱地应用。

沿黄低洼盐碱地池溏综合渔业技术

项目简介:该项技术是采取挖塘抬田的方法,把渔业利用与改碱种植结合起来,使水、土都获得有效利用,并采取加注淡水,增施有机肥,施用中性和酸性化肥等调节水质的排盐降碱方法,改善水质环境,提高鱼产量;开展池塘与台田综合开发利用,推广鱼-畜,鱼-农-草,鱼-农-果等综合开发利用模式。该技术在陕西沿黄、渭河滩推广池塘面积15000亩,配套台田5000亩,平均亩产鱼达600公斤,亩综合效益1000元以上。采用该技术开发利用沿黄低洼盐碱地,可为社会提供鲜活商品鱼、生猪、果品,改善人民生活,又可改善生态环境,利用国土资源,安排项目区剩余劳动力,并为沿黄大农业经济发展提供资金,促进沿黄地区渔业经济的发展。

重盐碱地改良

项目简介:巴州二十九团场地处重盐碱地区。开垦前1米土层全盐量一般在3%以上,高的达10%,属于硫酸盐氯化物盐土,地下水矿化度一般在50-100克/升。该团场广大职工经过20多年的生产和科学实验,逐步摸索了一套治理重枯渍土的办法:(1)开挖排碱渠道,建立排水网。自使用以来共清挖排渠500多千米,土方量300多万m3。使全团渠道成网,灌排畅通。在大面积种植水稻情况下,实行合理灌溉,地下水仍控制在1.5米以下,每年排出地下水185万m3,防止了大面积返盐。(2)改建条田。将建场初期1000米长,500米宽,排水间距500米,近600亩的大条田,改建为每个条田只有150亩左右,排水问距100-120米宽。(3)平整地土,采取条田大平,播前小平,小块细平,种水稻的格田里高差小超过3-5厘米,从而保证上水一致,脱盐均匀。(4)种稻洗盐,实行水旱轮作。通过种植水稻,可使1米土层含盐量由原来的2%降到0.8%左右。种稻洗盐可使水稻保苗95%以上,配合相应的农业技术措施,水稻单产可达300多千克左右。实行水旱轮作,尤其通过种稻淡化作物根系层,提高稻后旱作保苗率20%-30%,增产30%-40%。(5)增施有机肥。除种植苜蓿外,每年还积肥造肥,1亿多千克,水稻田亩施2000多千克基肥,增加有机质,改善土壤结构。

利用浅井-深沟体系综合治理旱涝碱咸

项目简介:(1)建立浅井深沟体系。从利用咸水,扩大抗旱水源入手,建市一个能够统一调度大气降水、地面水、土壤水、地下水,调节控制水位、水量和能灌能排能蓄的地下水库,结合农业措施,把盐碱地改造成高产稳产农田。(2)总结了咸水灌溉中水盐运动的一些规律,提出咸水灌溉技术和土壤盐分预测预报的方法。取得不同作物不同生育期的耐盐指标。(3)通过秋冬压盐,春季抽咸排咸,降低潜水位达2米左右,大大抑制土壤返盐过程。雨季控制水位在2-2.5米,达到防涝防托目的,并在自然脱盐基础上,用升排加速脱盐过程,使实验区非盐化土壤由占耕地总面积的17%提高到72%,平均每亩盐储量由9.25吨下降为6.62吨。(4)通过合理抽成换淡,地下水出现明显淡化趋势,弄清成水淡化因素(土体脱盐强度、潜水降深、引渗淡化程度、承压咸水的矿化度)及其间相互关系,初步掌握水质变化的规律,提出咸水水质各项指标及动态变化,为加速咸水淡化和预测预报水质对土壤及作物的影响,以及采取相应措施提供一定依据。完成实验区改变农业生产基本条件的农田基本建设,初步实现大地园田化;旱涝碱咸综合治理效果显著;在井排沟排综合作用下,连续降雨400-500毫米也不致发生涝害;盐碱地面积由1974年占耕地、83%降到1976年的28%,通过抽成换淡,地下咸水开始淡化,上部潜水矿化度下降1克/升以上的井,占总数的60%。综合治理区的农业生产有较大程度的增长,3年累计净增粮食104.75万千克,棉花3.5万千克。

盐碱地土壤改良剂生产技术

项目简介:国内外盐碱地改良一般采用的办法有:水利技术,即以水压盐;化学改良;生物改良,即秸秆还田;利用盐生植物降盐,抑制蒸腾。该项目利用海洋生物材料制备盐碱地土壤改良剂,通过改善土壤物理、化学、微生物生态结构,增强作物抗盐能力,以达到改良盐碱地土壤,提高低度盐碱地(含盐量2g/kg以下)作物产量,提高中、高度盐碱地(含盐量2g/kg以上)植物成活率及生长速率,对抑制土壤盐碱化,解决中国土地资源短缺,促进盐碱地区经济发展,以及保护生态环境,都具有重要意义。

沸石对盐碱地增产效果及机理的研究

成果简介:该项研究课题是依照辽宁省科委1990年下达的计划重点科研项目进行的。沸石是一种具有独特的内部结构和结晶化学性质的矿物,具有较强的离子代换量和良好的选择性、吸附性,沸石用于农业土壤改良剂。试验结果表明,施沸石后土壤的理化性质,土壤的结构都有明显的改善,土壤的含盐量,特别是Na离子的含量,由于沸石的吸附明显降低。在不同低产盐碱土条件下,田间试验玉米最高增产58%;棉花增产15.5%-51.8%。向日葵增产21.96%,三年内应用沸石面积12600亩,共计增收3713万元,取得显著经济效益。

盐碱地地下水南美白对虾优质苗种培育及健康养殖技术

项目简介:该项目结合“上农下渔”治理盐渍地的实践经验,利用盐碱地池塘渗水和地下卤水进行南美白对虾苗种培育和养殖,有效隔断了海水对虾病毒的水平传播,培育和放养无病毒感染的健康虾苗。同时,采取全程投喂全价优质配合饵料,杜绝病原生物饵料(蛤、蟹类等)入池,利用生物技术调控水质、实现南美白对虾的无病毒健康养殖。该项目将信息技术与盐碱地地下水南美白对虾苗种培育和健康养殖技术匹配集成,开发了南美白对虾养殖专家系统、投饲决策支持系统、南美白对虾虾病诊断与防治系统。以盐碱水质改良调控为核心,将专家系统与池水盐度调控及离子调节仪、增氧机、水质测试仪、自动投喂机、病毒防治技术等系列养殖工程技术集成配套,形成高层次多功能的南美白对虾养殖技术推广平台和技术体系,使该优良虾种在中国盐碱地地区大规模养殖成功并实现产业化。该项技术已在山东、江苏、河北、辽宁和天津等省市推广应用,累计推广对虾育苗水体23700立方米,育出虾苗19.3亿尾;推广对虾养殖面积30多万亩,产虾54450吨,每亩纯增收益2074.5元。

盐碱地综合治理与合理开发利用研究

项目简介:该项目首次将致酸铝离子引入苏打盐碱良中来、通过大量的实验室改良机理研究和十余年的盆栽、田间试验、筛选出了铝离子改良剂,并明确了该改良剂对苏打盐碱土的改良机理,提出了以铝离子改良剂利用改良综合技术模式;以苏打碱斑为主攻目标,提出了盐碱土旱田改良利用综合技术模式;通过对吉林省西部盐碱土农业利用适宜性评价,提出了苏打盐碱土农业利用的方向,为吉林省农业生态环境建设和农业可持续发展提供了理论依据和技术支撑。项目的特点:该研究以理论创新与技术创新相结合,先进性和适用性相结合,试验研究与示范推广相结合,研制出的以铝离子改良剂施用为核心技术内容的苏打盐碱良利用配套技术,具有理论依据充分、技术成熟、符合生产实际、成本低、见效快、效果稳定、宜于推广等特点。特别是对于重度苏打盐碱土的改良效果尤为显著。

流沙地、盐碱地大面积引洪灌溉恢复红柳技术研究

项目简介:红柳,也叫柽柳,是新疆一种主要荒漠树种,对荒漠平原生态系统具有重要的稳定作用。

该项研究,在自治区人民政府的大力支持下,在新疆南部伽师、策勒、皮山、于田、皮山等县的重盐碱地、流沙地开展了试验。该项试验以洪水为灌溉水源,化害为利,使试区植被覆盖度达60%以上,流沙被基本固定,大面积红柳林的吸盐、泌盐和生物排水作用,减轻了土壤盐碱危害,提高了土地生产力。在3年试验期,恢复红柳27万亩,招过指标17万亩;通过5年的推广,恢复红柳林70万亩。试验期投入20万元,每亩投入不到1元,大面积推广,加上基建投资,每亩成本仍低于10元。成林后的红柳仅薪材产值在300元以上,投入产出比在1:30以上。自治区主要领导同志批示:"这是为南疆人民办的一件大好事"。在试验推广期间,研究人员对20万人次进行了宣传,将技术真正交给了群众。

苦咸水栽培食用菌新技术

项目简介:该项目为了充分开发利用苦咸水地区大量闲置的盐碱地和地下浅层苦咸水资源,解决了盐碱地苦咸水不能栽培食用菌的技术问题,促进农业和农村经济结构调整,对鸡腿菇、平菇、草菇、姬菇和杏鲍菇从菌种选育、培养料配制、出菇场所选用、出菇和出菇管理都进行了反复试验和较大面积的示范,逐渐摸索出了一套利用盐碱地苦咸水栽培食用菌的较成熟的技术和工艺路线,取得了显著的技术成果。同时,该项目确定了苦咸水栽培食用菌土壤含盐量和苦咸水矿化度的适宜指标范围。

绿色生物降解材料助力北京奥运会

北京奥组委有关负责人表示,2008年奥运会将广泛采用生物降解材料,为“绿色奥运”助力。

据北京奥组委奥运村部副部长王淑贤和餐饮处处长抗易介绍,奥运会举办期间,在集中用餐的地点将有选择地使用生物降解塑料餐具;在使用一次性餐具的场所,将全部使用生物降解塑料餐具;所有的垃圾袋都要使用生物分解塑料制品。

这两位官员还表示,奥运村公寓外装和室内装修所用材料也将按照国家环保标准甚至高于国家标准进行选择,玻璃为节能产品,外墙采用了具有保温功能的节能装饰板。

专家认为,北京2008年奥运会期间将产生1万吨以上垃圾,包括4%不可回收的塑料垃圾,这将对环境造成很大的负担。而绿色生物降解塑料可在自然条件下被微生物分解,是目前普通塑料的最佳替代材料。他们希望生物降解材料在北京奥运会的餐饮、住宿、办公等方面得到推广应用,举办一届成功的绿色奥运会。

在2008年奥运会期间,运动员居住的奥运村中将使用800多万绿色生物可降解塑料袋。

奥组委奥运村部王淑贤副部长向外界透露,就奥运村采购可降解的垃圾袋、洗衣袋等生物降解塑料制品的有关事宜,奥运村部和奥科委办公室正在积极协调,推动相关工作的开展。

王淑贤副部长说,在奥运会期间,不仅是奥运村中使用的40万只黑色垃圾桶塑料袋、750万只放在运动员房内的白色塑料袋和20万只医用黄色塑料袋都将为可降解材料制成,而且他们还对奥运村内商业服务区的企业提出了使用可降解塑料袋的要求。此外,有关的奥运纪念品的包装袋也将使用环保材料。

北京市科委副主任王荣彬指出,目前本市仅超市塑料袋的每天消耗量就达到5吨,而且每年还呈快速增长趋势,白色污染日益严重。同时,据专家预计,在北京奥运会期间,将产生10000吨以上垃圾,其中就包括4%也就是400吨不可回收的塑料垃圾。这些垃圾的存在,不仅对本市环境是一大负荷,也会影响到奥运期间垃圾的处理及资源化综合利用效果。奥组委和市科委希望通过奥运的示范应用,向市民推广和介绍绿色生物材料的使用,从而对解决白色污染起到作用。

知名环境化学专家董金狮认为,2008年北京奥运会使用的降解塑料产品,在强调易降解的同时,也在强调易回收。目前国际上普遍将易回收作为环保的首要要求,回收也成为废弃物的首要环保处理方式。

“降解塑料在明年北京奥运会上大量被采用,必将对全民的环保教育和培养全社会使用降解塑料产品的习惯大有帮助,也能对应用客户使用降解塑料产生积极意义。”中国塑料加工工业协会降解塑料专业委员会秘书长翁云宣说。

资料链接:何为生物降解塑料

“生物降解塑料”英文缩写为“BDP”,全称biodegradableplastics,指废弃后可以在堆肥条件下被微生物分解为二氧化碳、水等小分子的一类塑料。这类材料最初的意图是解决石油基塑料多数无法在自然环境下消解的问题。

普通塑料由石油提炼研制而成,虽然价格低廉且容易加工,但它的弊端也逐渐引起人们的警觉:首先,使用废弃后的塑料必须依赖高代价的工业回收才能重新变成石油加以利用;其次,全球产生的几千万吨废塑料使填埋场不堪负重,如果焚烧的话又会产生大气污染;另外,破碎后的塑料常常无法收集,长期混杂在土壤中造成肥力下降;最后,石油价格逐年上涨和全球能源危机让生产厂商开始放眼新的替代品,是否能从可再生资源中提取某种物质制成塑料呢?

其实答案在十多年前就已经有了。“生物降解塑料”在1980年末由欧美国家提出,后来逐渐为澳大利亚、日本、中国等亚太国家所接受。目前,美国Natureworks公司从玉米、大豆中提取聚乳酸(PLA),日本昭和电工、三菱化学利用琥珀酸来做塑料的技术已经相当成熟,而且逐渐被人们所接受认可,在欧美、日韩市场中占有一席之地。这些塑料产品,源于自然,回归自然,无需工业回收就能自己分解,既大大降低了石油消耗,也省去了回收带来的种种困难和环境污染。

我国从事生物降解塑料生产技术研究有十余年时间,其中清华大学、中科院长春应用化学研究所、中科院微生物所等机构已经和企业合作进行了生产,而且核心技术并不比国外公司差。

PBS生物降解塑料亟待扩产

生物降解塑料产业在经历了行业发展初始阶段的阵痛后发展迅猛,生产企业已开始从生产阶段、初步销售阶段、应用推广阶段进入到盈利阶段。近日,鑫富药业年产3000吨的全生物降解新材料(PBS)集成工艺及成套生产线项目完成生产设备安装调试工作,进入试生产阶段。PBS的推广应用将进一步丰富生物降解塑料的应用,增加下游生产厂家的选择,促进整个生物降解塑料行业的发展。

PBS技术已成熟

上世纪八九十年代淀粉添加型降解塑料曾风靡全国,但由于降解不完全和产品价格高等问题,并未得到市场认可,数十家企业陆续转停产,造成严重的投资浪费。此后,中国降解塑料产业开始向可完全生物降解塑料转型。

虽然现在市场上品种众多,但生物降解塑料制品的性能依然难以完全满足消费者需求。每种材料本身的机械和加工性能只在某一方面有突出特性,综合性能还存在这样或那样的不足,这成为制约其市场应用和推广的瓶颈之一。

除医用及高附加值材料外,目前对环境负荷较大的一次性包装膜垃圾袋、餐饮具、地膜等大宗产品市场生物降解塑料的用量并不大。

从当前的应用研究来看,国内用PBS制成的一次性餐盒、购物袋、包装膜已没有问题。此外,PBS不需回收,埋在垃圾堆里3个月就可完全降解,解决了白色污染的问题。据了解,除国内的鑫富药业外,目前世界上只有日本三菱化学和昭和高分子公司开始了PBS工业化生产,规模在1万吨左右。不过与国内的一步聚合法不同,日本PBS的生产采用的是扩链法。

有待扩产

“PBS将丰富生物降解塑料的应用,增加下游生产厂家的选择,促进整个生物降解塑料行业的发展。”中国塑协降解塑料专业委员会秘书长翁云宣表示,近年来,我国生物降解塑料产业发展很快,在经历了行业发展初始阶段的阵痛后,生物降解塑料生产企业已经开始从生产阶段、初步销售阶段、应用推广阶段进入到盈利阶段。“但是产品的供应不足阻碍了产业下游的开发和推广应用。”

据了解,2005年生物降解塑料生产企业约30家,生产能力6万吨/年,实际生产约3万吨/年。国内市场需求约5万吨/年。日前,北京新材料发展中心透露,目前我国生物降解塑料生产企业已经达到200多家,2010年我国生物降解塑料产能将达到25万吨左右。

此外,来自欧洲生物塑料协会的资料显示,2003年欧盟可生物降解产品的消费量为2.5万-3万吨,预计2010年生物降解塑料的用量会达到50万-100万吨。

“但目前国内包括PBS、PLA、PHA在内的多种生物降解塑料的总产量也不过几万吨。”翁云宣说,原料紧张必然影响下游的开发推广应用。此外,翁云宣表示,近几年我国消费者的健康消费意识有明显提高,“生物降解制品日渐得到消费者的认可”。

仍需支持

不过与普通聚乙烯塑料相比,PBS的价格还是相对较高,这意味着成本问题将继续影响生物降解塑料产业的发展。季君晖说:“有调查显示,与现有塑料产品相比,PBS成本增加不超过20%,消费者就可以接受,如果超过30%,可能就会有一些阻碍。”

PBS的主要原材料是丁二酸丁二醇,目前,工程塑料国家工程研究中心正在研究用非粮食作物如秸秆、玉米芯等制备丁二酸丁二醇。季君晖说,发酵法制备原材料的技术正在中试,水解法制备原材料已经中试成功。“这些技术产业化后将降低PBS的价格。”

“其实,国内生物降解塑料的研究水平并不比国外差,但消费能力不同导致在应用上存在差距。”季君晖说,国外消费者对价格的接受能力相对较强,因此,推广生物降解塑料比国内更容易。

生物塑料研究范文第11篇

【关键词】废塑料,降解塑料,裂解油化,环境保护

1前言

废塑料自然环境下很难直接被降解,造成严重的环境污染;塑料制品在生产过程中加入的大量助剂、填料、溶剂等添加剂,会析出进入环境,从而污染土壤及水体。废塑料如粘有污染物,会吸引蚊蝇和繁殖细菌,危害人体健康。从能源角度,塑料原料主要来自不可再生的煤、石油、天然气等化石资源,如果废塑料不加以控制、回收利用,将加重能源危机。

随着塑料应用领域的拓宽和使用量的急剧增加,废塑料的污染问题已越来越为社会所关注。各国纷纷投入大量的人力、物力、财力解决其污染问题,在其替代品开发和回收再利用方面取得了较好的成效。

2废塑料的环境危害

2.1对生物体的危害

通常组成塑料的高聚物是安全无毒的,但为改善塑料制品的加工和使用性能,一般需添加各种添加剂。例如,在有些聚氯乙烯制品中,加入量达35%~50%甚至更高的邻苯二甲酸酯类增塑剂,在许多塑料中都加有含重金属的稳定剂、着色剂,这些添加剂可迁移到外环境。研究发现,这些添加剂在大气、生物质、水体、土壤以及河流底泥、城市污泥等介质中均有残留,且分解缓慢,研究表明,邻苯二甲酸酯类有类雌激素作用,能干扰内分泌,

甚至可能造成生殖功能异常。还有,在其单体聚合以及制品加工过程中会残留有毒有害的单体和有毒有害的助剂,这些都是潜在的危害因素。

2.2对土壤、水资源的危害

农地膜对提高土地利用率,有效提高农作物的产量和质量发挥了巨大作用。但目前我国使用的地膜多为聚烯烃膜,难以自然降解,破坏了土壤性状及肥料的均匀分布,影响其水分养分的吸收,阻碍了土壤与外界的空气交换,使土壤中的微生物难以存活,影响植物根系生长,最终使土壤板结,严重的会造成土地盐碱化,从而导致农作物减产,甚至难以生长。

粘有污物的生活和工业废塑料无法回收利用,卫生填埋因其体积大而效率低,因其密度小造成填埋场地基松,使垃圾中的有害物质渗入地下,危害地下水及周围环境。

2.3石化资源的浪费

合成塑料的原料主要是煤、石油和天然气等化石资源。全世界每年数亿吨的塑料消费量,将产生上亿吨的塑料废弃物,如果没有采取积极的治理措施,将对日益紧缺的化石资源产生巨大的浪费。

3 废塑料的技术防治措施

作为废塑料的技术防治措施目前主要是使用降解塑料和循环利用。

3.1开发使用降解塑料

塑料是合成高分子材料,一般在自然环境中的光降解和生物降解速度都比较慢。可降解塑料是一类其制品的各项性能在保存期内可满足使用要求,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,从而避免破坏环境。 塑料降解主要指大分子链的断裂,主要方式有光降解、化学降解、生物降解,实际应用中往往相互增效、协同使用。

3.1.1光降解塑料

光降解塑料是利用光化学反应使大分子链的化学键断裂,塑料失去其物理强度并脆化,在自然力作用下变为粉末,进入土壤,在微生物作用下重新进入生物循环。光降解产品开发早技术成熟,但完全降解不容易,且完全降解的时间长。

3.1.2光-生物双降解塑料

光-生物双降解塑料是利用光降解和生物降解相结合制得的一类可降解塑料。和部分生物降解塑料一样是在母体中加入一些促进其降解的淀粉、纤维素、微生物聚酯、光敏剂、生物降解剂等,产品使用后,在自然条件下,其化学结构完整性受到破坏,降解为水、二氧化碳和其他物质。 此类产品在自然环境中只能降解为细小颗粒,不能完全降解,对环境可能造成更严重的二次污染。

3.1.3生物降解塑料

完全生物降解塑料是指可以在自然条件下,能够100%生物降解的塑料。按其原料来源方式可分为来源于化石资源的化石基生物降解塑料、来源于可再生资源的可再生材料基生物降解塑料以及以上两类材料共混加工得到的塑料。

化石基生物分解塑料是指主要以石化产品为原料单体,通过化学合成的方法得到的聚合物。如脂肪族聚酯类、聚丁二酸丁二醇酯( PBS)、聚己内酯(PCL)、二氧化碳基共聚物(APC)等。

脂肪族聚酯。主要有PBS和PBSA (聚丁二酸/ 己二酸丁二醇共聚物)。PBS具有与PE、PP相近的优异力学性能,热变形温度接近100℃,耐热性能良好,有能用现有通用设备加工成型的优良加工性能,且已生产规模化,由它开发出来的产品有发泡材料、薄膜、注塑制品等。另外为提高材料性能,通过改性得到脂肪族芳香族共聚酯,如PBAT(单体为己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇),其有与LDPE非常相似的加工性能,可挤出吹膜,不仅能与其他生物分解塑料如聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)、PLA等共混吹膜,还可添加淀粉等天然材料吹膜成型。

聚己内酯(PCL) 是一种由ε-己内酯合成的聚合物材料,具有较好的生物降解性能和生理相容性,是植入人体的首选材料,可用作手术缝合线等体内材料。由于PCL 的熔点低(60℃),加之价格较高,所以很少单独使用。PCL 常与其他降解塑料共混使用,用作改性材料,以降低成本和改善性能。

二氧化碳基共聚物(APC)属于脂肪族聚碳酸酯类,是目前生物降解材料的热门研究课题,因为用二氧化碳气体为原料合成降解塑料,可利用大量的二氧化碳温室气体,既节约了资源,又保护了环境,可谓两全其美。APC 为二氧化碳(含量50% 左右)与环氧化合物的共聚物。如共聚单体为环氧乙烷,则共聚产物为PEC(二氧化碳/ 环氧乙烷共聚物);如共聚单体为环氧丙烷,则共聚产物为PPC(二氧化碳/ 环氧丙烷共聚物);如共聚单体为环氧丁烷,则共聚产物为PBC(二氧化碳/ 环氧丁烷共聚物)。目前产业化的有二氧化碳与环氧乙烷或环氧丙烷的共聚物。制约APC 发展的是环氧乙烷或环氧丙烷的价格高,合成催化剂价格高且供应紧张,造成成本居高不下。中山大学孟跃中教授改进的优化合成工艺预计可降低60% 的成本,价格接近通用塑料。APC 合成技术我国处于世界领先地位,目前只有我国的企业有规模化生产,APC 类塑料突出的优点是其气体阻隔性比PET 和PA6高,接近EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)。

可再生材料基生物降解塑料又分为天然材料基生物降解塑料和生物基生物降解塑料。直接以天然聚合物如淀粉、纤维素、甲壳素、大豆蛋白等以及其衍生物或混合物为原料成型制成的生物分解塑料为天然材料基生物降解塑料,其中工业化的有热塑性淀粉和植物纤维模塑,但其性能稳定性及价格影响其应用普及。生物基生物降解塑料是利用可再生天然生物质资源,通过微生物发酵或发酵产生的乳酸等单体合成的聚合物。如聚羟基烷酸酯类(PHA)、聚乳酸( PLA) 等

PHA为聚羟基烷酸酯类降解塑料,目前产业化品种有:第一代产品PHB(聚3-羟基丁酸酯),第二代产品PHBV(3-羟基丁酸与3-羟基戊酸共聚物),第三代产品PBHH(3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚物),第四代产品P34HB(3-羟基丁酸与4-羟基丁酸共聚物)。PHA类属于典型的生物降解塑料,具有综合性能好、绿色环保等优点,缺点为原料价格较高。

聚乳酸(PLA)是目前产量最大、应用最广的合成降解塑料,也是目前降解塑料中价格最低的品种,属于典型的生物降解塑料。PLA 的主要缺点是脆性大、耐热温度低及气体阻隔性差。目前针对PLA 脆性及耐热温度低的改性已取得重大成果,已广泛用于流延薄膜、片材、板材、注塑和纺丝等产品中。

共混生物分解塑料是指利用上述几种生物分解材料共混加工得到的产品。如PBS与淀粉、木质素、秸秆、壳聚糖以及各种棉麻纤维等的共混改性,既使共混后的复合材料可降解,又有效降低成本,还能充分利用天然材料,做到绿色低碳环保。

3.2废塑料循环利用

废塑料的处理方式目前主要有填埋、焚烧、熔融再生、和裂解转化等方法。塑料填埋方法简单、处理能力大,但不能有效利用资源,且塑料在土壤中长期不能分解,使土壤处于不稳定状态,并产生二次污染;塑料焚烧可以回收热能,但燃烧不完全,产生大量有害气体,特别是二f英等有毒有害物质,对生态环境和人类健康产生严重影响;由于废塑料的多样性和混杂性,熔融再生法得到的复合再生塑料性质不稳定,易变脆,存在质量问题和二次污染问题。废塑料裂解转化制液体燃料(汽油、柴油等)或化工原料,不但能有效解决废塑料污染问题,还可在一定程度上缓解能源紧缺状况,可成为最有效的塑料回收利用途径。

废塑料裂解油化技术是指通过加热或同时加入一定的催化剂,使塑料分解制取燃料油和燃料气的资源化利用方法。按裂解原理可分为热裂解法、催化裂解法、热裂解-催化改质法和催化裂解-催化改质法。热裂解法是通过提供热能,使废塑料大分子裂解,生成单体或低分子化合物,是最简单的废塑料裂解法;催化裂解法是热裂解与催化裂解同时进行;热裂解-催化改质法是先进行热裂解,然后对热裂解产物进行催化改质;催化裂解-催化改质法是先进行催化裂解,然后对催化裂解产物进行催化改质。

通过催化作用,可有效降低裂解温度,并根据目的产物不同对产物选择性进行有效调控。催化剂性能直接决定芳烃、低碳烯烃等化工原料或液体燃料的产率与质量,在适当的催化剂和催化条件下,PE、PP、PS等可完全转化,且PS为裂解原料时,可以生成较高含量的苯乙烯单体。催化剂是废塑料催化转化技术的关键,也是限制其发展的重要因素。

目前,裂解油化新技术在市场上饱受追捧。美国、英国、加拿大、日本等发达国家,许多公司都已实现热裂解油化技术的产业化。上海同济大学与北京裂源环保技术设备有限公司、上海纤和环保科技有限公司等联合攻关,已取得重大进展。研制的裂解炉,可连续稳定生产。产气率约15%~20%(wt%),产油率达到65%以上(按塑料量计),可以处理废塑料含量在30%以上的生活垃圾100吨/天,整个系统废塑料裂解的油、气、碳产品转化率不低于废塑料自身质量的99%,具有明显的社会效益和经济效益。

4 结束语

现阶段,由于可降解塑料的消费量只占塑料年消费量的1%左右,大量使用的是不可降解的石化原料生产的塑料,因此,降解塑料新技术的推广应用及废塑料裂解油化技术相结合才能有效减少废塑料对环境的污染。

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生物塑料研究范文第12篇

关键词:植物油基;聚酯增塑剂;制备;性能;研究

一、植物油基聚酯增塑剂的概况

随着社会经济的不断发展,各种能源被逐渐开发和消耗,能源问题也成为了目前人们最为关注的问题,开发经济环保以及可替代的再生能源则成为各领域专家所共同研究的主要内容。因此高度重视可再生能源的研究和使用,不仅能够替代石油,还能够确保社会经济的稳定发展。另外生物质原料还能够达到保护生态以及节约能源的目的。因此植物油的使用优势逐渐被显现出来,并慢慢的进入到了科学家的视野当中。植物油基聚酯增塑剂,其制备的原材料是具有可再生性的,并且其优点非常多,首先就是其制备的原材料具有良好的可再生性,同时能够被生物有效的降解。其次就是其原料可以不依靠石油,并且还非常的经济实惠。

二、植物油基聚酯增塑剂的制备

植物油聚酯增塑剂的制备主要有三种方法,一是醇封端的制备法,二是酸封端的制备法,三是不封端的制备法。但是在其制备的过程中,封端剂使用与否,其制备过程中都会发生缩聚反应,并且这种反应还是可逆的。

在制备植物油基增塑剂的过程中,首先是以植物油作为制备的原料,经过特殊的有机合成,制备出具有一对羟基的二元醇,或者是制备出具有一对羧基的二元酸。然后将这两种产物与带水的制剂、封端剂以及具有催化作用的制剂,按照一定的比例放入二百五十毫升的四口烧瓶里面,烧瓶在之前要装好搅拌器、温度计、水流分散器、氮气导管等。接着在氮气的保护下,对这些材料制剂进行加热,加热的过程中要注意控制其反应温度的最高值,当水流分散器不再出水,就开始计时,每隔半个小时就进行一次取样测酸,当酸度值停止下降并趋于稳定时,就可以停止对烧瓶的加热,并在氮气环境下冷却至室内温度。最后就是将之前的实验装置换成能够降低压力的蒸馏装置,然后对之前的反应物进行蒸馏,使得一些多余的小分子物质如醇等能够被脱除,馏头不再流出液体时,就可以停止蒸馏,然后等待自认冷却至室温,这时烧瓶中剩下的物质极为聚酯增塑剂。

三、植物油基聚酯增塑剂的性能

植物油基聚酯增塑剂的主要特点就是其分子体积一般都比单一的的增塑剂的体积要大得多,且分子的相对质量也非常的大,而且由于是高聚物的一种,因此将其加入到PVC这一类树脂中来制作各种塑料产品,其中的增塑剂就不会被分离出来。因此在PVC树脂中添加植物油基聚酯增塑剂,不仅能够使得塑料制品具备一些特殊的性质,同时还能够使得塑料成品获得更加优异的使用性能,比如可以使塑料成品具有较强的耐迁移性、以及耐候性,同时还能够使其具有较强的耐溶剂性能。植物油基聚酯增塑剂一般使用在一些敏感制品或者是塑料生产中,例如电线、应用于汽车生产上的塑料、冰箱生产中的塑料、包装塑料、医疗卫生方面的塑料等。对于有机液体来说,其如果想要保持良好的物理化学性质,就可以使用植物油基聚酯增塑剂,因为它具有良好的耐迁移性以及耐候性。为了测试植物油基聚酯增塑剂的性能,主要的方法就是将其与PVC树脂按照一定的比例来制成塑料试片,然后根据塑料试片的性能来分析植物聚酯增塑剂的性能。

制作塑料试片的方法一般有三种,一是运用热烘箱来进行制作,二是运用双辊塑来进行制作,三是运用铸模法来进行制作。将制备好的植物油基聚酯增塑剂放到PVC树脂中,然后按照制片法来进行塑料片的制作,然后就可以对其性能进行测试。一般植物油基聚酯增塑剂的性能测试主要有三个方面,机械性能方面、耐热性能以及耐迁移性,这三种性能能够很好的反映出产品的质量以及工业性能。在性能测试的过程中发现,在PVC树脂中加入一定比例的植物油基聚酯增塑剂,能够有效的提高塑料的耐迁性,同时还能够将其有效的固定在塑料内。在制片的过程中,热稳定剂的使用量一般都非常少,因此在使用活性炭来对植物油基聚酯增塑剂的耐迁移性进行测试时,一般塑料试片的质量是有聚酯增塑剂自身的质量来决定的。

四、总结

综上所述,通过植物油基聚酯增塑剂制备与性能分析发现,植物油基聚酯增塑剂是一类运用可再生的植物油为生产原料进行制备的,并且在其制作的过程中,主要发生的反应是缩聚反应,因而其是一类高聚化合物。而在对其主要的性能进行测试时,尽管实验结果数据呈现的性能非常的优异,但是在实际工业生产的过程中,其性能的好坏还需要进一步的验证和加强。因此在未来的植物油基聚酯增塑剂研究中,还需要对其进行更深入的探讨,并对其结构实施改性,从而使其能够更好的满足工业生产的需求。

参考文献:

[1]张彩芹.植物油基聚酯增塑剂的制备与性能研究[D].江南大学,2014.

[2]谢腾腾.2-甲基丁二酸类聚酯增塑剂的性能研究[D].青岛科技大学,2014.

生物塑料研究范文第13篇

1、光降解型塑料。是指在紫外线的影响下聚合物链有次序地进行分解的材料。大多数聚合物并不吸收285NM以上波长的光能,但是,如果在聚合物中加入光敏感基团或添加具有光敏感作用的化学助剂,可加速光氧化反映的过程,使之快速发生降解。

2、生物降解型塑料。从生物降解过程看分为完全生物降解性和生物崩坏性塑料两大类;从制备方法考虑又可分为生物发酵合成、化学合成、利用动植物天然高分子或矿物质等四种。

3、光、氧化/生物全面降解性塑料。是结合光降解、氧化降解与生物降解等多方面降解作用,以达到完全降解的作用,它是当前世界降解塑料的主要研究开发方向之一。这种塑料在美国的研究已有了较好的成绩,在我国仍然还是一项较为困难的研究课题之一。

4、热塑性淀粉树脂降解塑料。将淀粉分子变构而无序化,形成具有热塑性的淀粉树脂,再加入极少量的增塑剂等助剂,就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上,而加入的少量其他物质也是无毒且可以完全降解的,所以全淀粉是真正的完全降解塑料。

(来源:文章屋网 )

生物塑料研究范文第14篇

关键词:塑料地膜;地膜覆盖栽培技术;塑料残膜;防控措施

中图分类号: X71 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.12.041

20世纪中期,日本最先推广地膜覆盖栽培技术,我国于20世纪80年代从日本引进该技术。首先在蔬菜上开展栽培研究,均获得高产、早熟、品质优良的明显效果,到1982年地膜覆盖面积达11.9万公顷,发展应用到瓜菜、花生、棉花、水稻、糖料等多种作物,地膜覆盖技术由此进入大面积推广阶段,到2002年使用面积高达11.70×106公顷。我国地膜覆盖技术发展之迅速,应用领域之多,以及所产生的效益之大,在我国农业新技术推广史上十分罕见。据估算,在1984年~1993年的10年间,我国地膜覆盖面积已达到2553万公顷,共增产蔬菜1587万吨,粮食2107.4万吨,西瓜、甜瓜3709万吨,皮棉、花生、糖料等均有很大程度的增产,所增产值576.28亿元,新增纯收入488.15亿元,相当于多播种853.3万公顷的耕地。

虽然我国地膜覆盖技术起步比较晚,但发展势头极其迅猛,很大程度提高了农作物的产量。但由于我国现阶段使用的塑料地膜多为单体聚乙烯塑料,其是由一种抗氧剂、紫外线吸收剂加聚乙烯而制成的有机化合物材料,具有不易腐烂、性能稳定,在自然环境中,其生物分解性及光分解性较差,即使经过几十年时间,残留塑料地膜仍存留在土壤中,严重影响土壤含水率、土壤空隙率、土壤容重、渗透性和土壤透气性,从而影响农作物的产量和质量。

当前我国所使用的塑料地膜主要是12μm以下的超薄地膜,这类地膜强度极低、极易破碎、极难回收。根据农业部门研究显示,在我国农田地膜残留量大多在60~90公斤/公顷,最多可达160公斤/公顷。我国地膜覆盖栽培技术已有40多年的历史,累计使用面积2000万平方公里,已超过2000万吨塑料地膜进入土壤,而地膜残留量约为使用量的1/4~1/3,若依此计算,我国塑料残膜在农田中的数量非常庞大,这主要是与地膜用量、厚度降低、降解能力差和残膜回收率低有关。

1 塑料残膜污染的主要危害

1.1 塑料残膜对土壤的污染

土壤中的塑料残膜数量超过一定量时,会阻碍农田机械作业,导致土壤板结,严重妨碍下茬作物根系生长和土壤微生物的活力,减少土壤水分储存、传导功能。更严重时,会形成塑料隔离膜,影响农作物的伸展和对土壤养分、水分的吸收传导,从而造成弱苗、死苗。

黑龙江省残留地膜对土壤含水量、土壤容重、土壤孔隙度等都有显著的影响,而对土壤硬度影响不大。表1为残留地膜对土壤物理性质的影响实验结果。

由表1可知,塑料残膜可使土壤容重和密度增加,土壤含水量和孔隙度减少。塑料残膜残留在土壤中,严重影响土壤毛管水渗透,并阻碍土壤的吸水能力。

1.2 塑料残膜对农作物的危害

塑料残膜对土壤的理化性状影响,进而影响农作物根系伸展,造成根部吸水及养分运输的能力下降,从而导致农作物减产。根据有关部门测定,当土壤中塑料残膜含量为58公斤/公顷时,可使大豆减产5.5%~9%,小麦减产9%~16%,玉米减产11%~23% 。相关部门曾就残塑料膜对玉米和小麦的影响做过实验,其结果见表2。

由表2可知,塑料残膜是通过影响玉米和小麦的发芽、出苗、根系发育、幼苗和茎叶生长,从而影响玉米和小麦的产量。

1.3 塑料残膜对农村生产生活的影响

塑料残膜弃于田间地头,随风飘移,散落在树枝、建筑物上以及漂浮在池塘、河流中,严重破坏当地自然景观。散落在湖泊水库,可造成水体污染,进而危害鱼类产卵和生存。塑料残膜还会随农作物的秸秆及食料进入农户家,牛、羊等家畜误食后,导致肠胃功能失调,膘情下降,严重时会引起牲畜死亡。塑料地膜制品中的增塑剂(邻苯二甲酸酯化合物),具有高脂溶性、低水溶性及生物积累特性,对农作物具有毒害作用,能通过各种途径污染粮食、食品,威胁人畜健康。

2 塑料残膜污染的防控措施

2.1 制定相关法律法规,建立塑料残膜回收奖惩机制

目前,我国尚未建立塑料地膜回收的相关法律法规,有关部门应当针对不同塑料地膜厚度标准制定相应的法律法规,并针对塑料地膜的回收建立奖惩政策,对及时清除、回收塑料残膜的给予奖励,对于不及时清除、回收并造成污染的予以罚款,用法律手段促进塑料残膜的回收。

2.2 制定塑料农膜土壤残留和相应厚度标准

我国在80年代试验使用地膜厚度为0.014毫米,但很多制造厂家为了减少成本,获得更大的经济利益私自把地膜的厚度降至0.010毫米、0.006毫米,甚至0.003毫米。地膜的厚度越薄,强度就越低,越不利于回收,更容易残留于土壤中。有关部门应当及时制定塑料地膜厚度和土壤残留标准,严禁生产及使用不达标的地膜。执法部门也应当加强对市场上流通使用地膜的管理,禁止不合格地膜流入市场。

2.3 推广使用可降解塑料地膜

可降解塑料地膜是在地膜中添加可被微生物分解的成分或光敏剂的薄膜。这种薄膜在微生物或光作用下能降解成无机物、CO2和水后进入土壤,进而避免残留危害。它可分为光降解膜、生物降解膜、光――生物降解膜三种。例如中国科学院长春应用化学研究所研制的可光解地膜、兰州化学研究所研制的可溶解地膜、北京塑料研究所研制的非淀粉可控光――生物降解塑料膜等,但目前推广范围还是很小,主要原因是可降解地膜的成本要比普通地膜高15%左右,影响了农民使用的积极性。有关部门应当及时制定可降解塑料地膜使用补贴制度,提高农民使用的积极性,扩大其使用范围,逐步代替普通塑料地膜。

2.4 采用适时揭膜技术

所谓揭膜是指在塑料地膜发挥了其保墒增温作用后,从农田表面去除的农田作业。适时揭膜技术不仅可以提高地膜的回收率,减少地膜对农田土壤的污染,而且还可以提高农作物的产量。据统计,适时揭膜技术可缩短覆膜时间60~90天,回收率可达95%以上,基本可消除农田残膜对土壤的污染。

参考文献

生物塑料研究范文第15篇

――中国农业大学食品科学与营养工程学院副教授朱毅

微塑料残片在海洋中的聚积已经引发了健康和安全担忧。塑料颗粒含有可能造成危害的成分,它们会进入动物体内,并进而转移到吃鱼的人身上。摄入的微塑料可能会进入人体细胞,并在细胞中存在数月之久。微塑料污染的问题到底有多严重?这些材料是从哪里来的?为了回答这些问题,科学家沿着全球的18处海岸寻找微塑料污染物,并设法追踪这种污染的可能源头。

――悉尼大学沿海城市生态影响研究中心研究员马克?布朗

虽然我们还不清楚这些微塑料对人类健康有多大的影响,但它们必定是无益的。认识、研究它的方方面面,自然是政府和科学家们的责任。但地球是我们每一个人的,我们污染的环境,也正是我们生活的环境。不管微塑料的广泛存在是否直接威胁到人体健康,减少塑料的使用和丢弃――从而减少微塑料的产生,都是必要的、也是每一个人都可以做出的贡献。

――美国普渡大学食品工程博士云无心

有众多大小不足5毫米的细微塑料片浮游在东京湾的海水中。这些塑料片被称为“微塑料”,这些“微塑料”含有被认为会致癌或降低生殖能力的“多氯联苯”以及对甲状腺功能有不良影响的“多溴联苯醚”。这些化学物质具有毒性且难被降解,据分析,“微塑料”上吸附的是在禁用前就被废弃的、积聚在海底的此类化学物质。

――东京农工大学教授、环境化学专家高田秀重

浴液、护手霜、磨砂膏等化妆品中含有聚乙烯、丙烯酸酯等微粒,或者说微塑料,涂抹在皮肤上,等到清洗时会随着水流进入下水道。这些微粒通常无法被污水处理系统过滤掉,混在污水污泥中,蔓延至农业用地。每立方米处理过的污水含86至714个微塑料,而干燥的污泥中含量更高,每千克含2.4万个微塑料。

――德国海洋生物研究机构“阿尔弗雷德?韦格纳研究所”