典型生物可降解塑料热处理特性及动力学

为了探究生物可降解塑料在热处理过程中的特性,采用热重分析仪分别在不同升温速率下(10,20和30℃/min)对由聚乳酸(PLA)和聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)组成的生物可降解塑料(BP1)的失重特性进行分析,BP1在氮气和空气气氛下的反应过程都非一步完成,主要反应阶段都存在明显的两步失重过程,在氮气和空气气氛下两个主要反应阶段的质量损失率分别达到87.99%~89.64%,84.99%~86.88%,且两反应阶段温度区间存在明显重叠.利用Flynn–Wall–Qzawa(FWO)、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)、Starink三种等转化率法计算动力学参数,得到BP1在氮气气氛下阶段一、阶段二的平均活化能E分别是88.95,90.92kJ/mol,空气气氛下阶段一、阶段二的平均活化能E分别是67.23,91.27kJ/mol;采用积分主图分析法(Master-plots法)基于10℃/min确定其动力学反应机理,表明BP1主要反应阶段均符合随机成核和核生长模型(An),但反应级数有所区别,说明氮气和空气不同气氛,并不会影响其反应机理,只是在活性点位的产生和失活速率快慢方面有所区别.

基于PLC的可降解塑料片材成型自动化生产线设计

塑料片材是塑料制品中的重要组成部分,然而现有的塑料片材生产线自动化程度较低,原料主要成分为聚乙烯,难以降解。据此,采用一种新型的可降解塑料作为原料,但此原料是粉状料,无法适用于传统的粒状送料装置;由于其特点是通过挤出后离模发泡的方式成型为片材,并且原料对温度要求较高,传统挤出机无法使用此料生产。因而根据此原料特性和加工工艺设计由送料系统、挤出成型系统、牵引滚压系统、分切冲孔系统及夹取码垛系统组成的可降解塑料片材成型生产线,使用PLC和触摸屏对控制系统的硬软件进行设计。以平均生产节拍作为参考指标,此自动化产线生产效率提高了26.5%,为可降解塑料产品的规模应用提供了技术支撑。

生物可降解塑料包装薄膜的制备及应用进展

综述了几种典型市售生物可降解塑料聚乳酸(PLA)、聚对二苯甲酸/己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚碳酸亚丙酯(PPC)及聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的基本性能及其功能改性进展。详细介绍了热塑加工制备生物可降解塑料包装薄膜的常用成型方法,包括吹膜法、流延法、压延法及双向拉伸法;总结了生物可降解塑料薄膜作为绿色包装材料的最新应用进展。

生物可降解塑料的发展与应用

目前,生物可降解塑料已取得较为突出的成绩和效果,但仍存在着需要改进的地方。随着生物基可生物降解塑料的前沿正在不断扩大,改进生物塑料的持续进展使其在工业应用中得到更多的应用。生物可降解塑料已有效地应用于某些方面中,例如生物可降解塑料被应用于食品生产包装、3D打印、农业地膜、医疗应用等方面。文章简要介绍了生物可降解塑料研究进展以及生物降解塑料研究中的新兴和先进技术、最新应用、未来方向及其在可持续发展中的作用。

可降解塑料的种类和发展现状

21世纪以来塑料制品造成的环境“白色污染”日益严重,可降解塑料是解决塑料污染的主要方向,我国各省市也相继出台了相关政策,吉林、海南等地区已率先出台了“限塑令”。本文介绍了生物降解、光降解、化学降解等降解塑料的发展,生物降解塑料是应用最广泛的可降解塑料,光降解塑料和化学降解塑料还有一些不足,在我国应用不多。文章展望了降解材料的发展前景,认为我国可降解塑料将迎来较好的发展机遇,未来可降解塑料市场需求较大。

熔融沉积法3D打印天然植物纤维/可降解塑料复合材料的进展

近年来,3D打印技术在国内外得到了广泛关注。熔融沉积成型(FDM)为目前3D打印技术中最常用的一种工艺方法,可降解塑料为FDM使用较多的原材料。但是,单一的可降解塑料材料的成本较高,存在性能缺陷,限制了其在3D打印技术领域中的进一步发展。利用天然植物纤维与可降解塑料进行复合,用于FDM 3D打印,不仅能降低材料的成本,还可以改善材料的部分性能,因此,该类复合材料越来越多地被应用于FDM 3D打印领域,可以替代单纯的可降解塑料。对该领域的最新研究进展进行了综述,重点阐述了各类植物纤维与聚乳酸等可降解塑料复合后,在FDM 3D打印工艺中的研究及应用。

气相色谱-质谱联用法同时测定可降解塑料中5种有机磷酸酯

本研究建立了一种可降解塑料制品中5种有机磷酸酯的气相色谱-质谱联用检测方法。样品经二氯甲烷溶解、甲醇反沉淀、气相色谱-质谱联用测定。结果可降解餐盒、地膜的加标回收率范围98.0%~119.8%,相对标准偏差(RSD)0.61%~6.73%(n=6),5种有机磷酸酯的检出限为1.0 mg/kg,定量限为2.5 mg/kg。用自制的添加5种磷酸酯的聚乳酸质控样品进行测试,回收率范围73.1%~89.9%,RSD均小于6.41%。采用该方法测定了11个可降解塑料制品,结果发现餐盒中均未检出5种磷酸酯类物质,地膜和购物袋中磷酸三苯酯(TPP)检出率较高,其余化合物未检出。该方法简单快速,灵敏度高,能够满足检测要求。本研究不仅可为可降解塑料制品企业在生产加工时提供参考,也可以为行业监管提供技术支撑。

市售生物可降解塑料袋的降解行为研究

选择市场上使用最广泛的由纯聚对苯二甲酸己二酸丁二酯(PBAT)、淀粉(St)质量分数20%和30%的PBAT/聚乳酸(PLA)/St制备的生物可降解塑料袋为研究对象,分别考察了几种塑料袋在空气、水、酸碱溶液,以及自然土壤和有机土壤中的长期降解行为。结果表明:由纯PBAT和PBAT/PLA/St制备的生物可降解塑料袋在空气、水、酸碱溶液,以及自然土壤和有机土壤中经历54周的降解后力学性能下降较快,但仍具有较高的相对分子质量,并未呈现预期的优异生物可降解性;碱性环境相对于酸性环境更有利于生物可降解塑料袋的碎裂和降解;生物可降解塑料袋中组分St含量越高,相同降解周期下塑料袋出现的孔洞越多,相对分子质量下降越多;由纯PBAT制备的生物可降解塑料袋在酸性环境下有利于细菌的生长,但对降解作用有限。

二类生物可降解塑料对铜绿微囊藻的毒性效应

本研究选用生物可降解塑料(BMPs)中的聚乳酸(PLA)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和传统微塑料(CMPs)中的聚乙烯(PE)作为供试化学品,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为供试生物.通过藻细胞密度、叶绿素a(Chl-a)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、胞内总溶解性蛋白质(TP)、活性氧(ROS)等指标的测试,探明不同投加量(50,100,150,200mg/L)和粒径(150,250,500μm)的PLA、PBAT以及PE对铜绿微囊藻的生长、氧化应激以及细胞损伤的影响作用.结果表明,在PLA/PBAT/PE单一作用下,藻细胞的生长和氧化应激指标随暴露时间均发生了明显变化.在暴露96h后,相较于其他处理组,PLA投加量为100mg/L对铜绿微囊藻的抑制率最大(16.31%),而在粒径方面PE150μm的抑制率最大(15.97%).PLA和PE的暴露使铜绿微囊藻的ROS、SOD、CAT和MDA含量显著提高,其急性毒性差异可能与微塑料表面的粗糙程度有关;而作为脂肪族聚酯的PLA在水环境中较PBAT更易发生水解,二次微塑料碎片的释放潜能使其对藻类产生更为严重的急性毒性.

可降解塑料袋消费者选择偏好研究

以消费者问卷调研为抓手,对可降解塑料袋消费者选择偏好及其影响因素进行了分析研究,对塑料袋降解周期、塑料袋对环境的危害、消费者对普通塑料袋和可降解塑料袋的理解及认知等进行统计分析,研究消费者选择偏好形成的原因及推广引导的方向。

可降解塑料对淡水沉积物的长期影响研究

微塑料对环境的影响是目前环境研究的热点之一,可降解塑料必将取代大部分传统塑料,但是其自然降解过程对淡水沉积物的影响,目前鲜有报道。该研究在室内构建水柱反应器模拟淡水湖泊环境,考察不同时间段(90 d和365 d)内,聚乳酸(PLA)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)2种常用的可降解塑料对沉积物的影响。理化指标分析表明,2种可降解塑料在短期内(90 d)明显提高了间隙水总有机碳(TOC)和总氮(TN)含量(P<0.05)。PLA和PBAT在长时间段内(365 d)对细菌群落的α多样性有显著促进作用,并且促进了变形菌门相对丰度的提高。PLA和PBAT在90 d时间段内,反硝化功能基因nirS数量分别为(2.33±0.33)×10^(8) copies/g沉积物和(2.16±0.09)×10^(8) copies/g沉积物,反硝化功能基因nirK基因数量分别为(1.24±0.18)×10^(7) copies/g沉积物和(1.37±0.23)×10^(7) copies/g沉积物,显著高于对照组(P<0.05)。然而在365 d时间内,可降解塑料的nirS和nirK基因以及厌氧氨氧化微生物的数量均显著低于对照组(P<0.05),且PBAT组数量明显低于PLA组。冗余分析发现反硝化nirS和nirK基因的数量与氨氮、TN和TOC呈正相关,与总磷呈负相关,厌氧氨氧化微生物与环境因子的相关性则与反硝化基因完全相反。该研究的结果初步揭示了不同可降解塑料在不同时间段内对沉积物的影响,对于进一步探究可生物降解塑料的环境效应及其影响机制具有重要作用。

基于认知效率的可降解塑料科普信息设计研究

为有效提高普通民众使用可降解塑料的意识,在进行可降解塑料科普时要着重提升科普信息的传达和认知效果。基于认知效率理论,从主、客观角度分析科普信息认知效率的影响因素。结合可降解塑料科普信息的元素构成,探讨信息设计中的科普目标、信息结构、呈现形式、设计表现等。得到可降解塑料科普信息设计策略。此策略可提升普通用户在阅读可降解塑料科普信息时的认知效率。

乌海市发展可降解塑料产业现状及优势

随着社会公众环境保护意识的不断增强和“限塑令”到深入实施,可降解塑料已部分替代了传统塑料。本文主要探讨可降解塑料产业发展的政策背景、概况、市场前景,分析了乌海市发展可降解塑料产业所独有的优势,并提出对策建议。

可降解塑料行业绿色低碳发展

本文通过分析新限塑令对可降解塑料行业的影响,以及在新限塑令背景下的可降解塑料行业发展现状与问题,针对性提出了切实可行的可降解塑料行业绿色低碳发展举措:完善技术体系、落实规模经济、研发可降解材料、严控伪降解塑料、健全污染防治法规,以期为可降解塑料行业实现可持续发展提供有利帮助。

我国生物可降解塑料产业发展现状及前景展望

传统塑料制品的出现极大丰富了人们的生活,同时也带来了“白色污染”问题,破坏了陆地和海洋正常的生态平衡。为了解决一次性塑料制品带来的环境问题,发展生物可降解塑料逐渐成为高分子研究领域的热点话题。文章从生物可降解塑料的种类、性质及降解原理入手,基于石油化工和煤化工的技术优势,着重介绍了聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚丁二酸-己二酸丁二酯(PBSA)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)和聚碳酸亚丙酯(PPC)等五种生物可降解塑料化石基合成的技术路线,并展望了可降解塑料的未来。

生物可降解塑料复合材料的结构设计与性能研究

塑料是一种长链聚合物。人造塑料因其优异的物理、化学性质,如强度、透明度、防水性等,在食品、药品、化妆品、洗涤剂、化学品等领域得到了广泛的应用。塑料已成为人们日常生活中不可或缺的一环,全球约30%的塑料被用在包装上,并以每年12%的速度增长。可降解塑料(如PHAs、PLA、PBS等)在包装材料、医疗器械、一次性卫生用品等领域得到了广泛地应用,并被用于农用地膜的生产。利用可降解塑料,可以减少30%—50%的石油资源消费,提高石油资源利用率;此外,可降解塑胶产品的废料也能被堆肥化,因此,相对于一般的石油废料,可以省去手工分类的工序,从而极大地便利了回收及随后的处置,所以可降解塑料非常契合当今倡导的永续发展方针。基于此,本文以PBS为例,对其结构设计和工作特性进行了研究,希望能给同行们一些参考。

可降解塑料的研究现状及发展趋势

介绍了可降解塑料的概念、特点以及分类,从光降解塑料、生物降解塑料等方面论述了可降解塑料的研究现状、应用、目前存在的问题以及未来发展趋势。

白色污染与可降解塑料

“白色污染”是一个全球性问题,发展可降解塑料是解决这一问题的有效方法之一。本文介绍了目前全球可降解塑料的发展概况,以及完全生物可降解塑料的发展前景。

浅谈可降解塑料的研究进展

传统塑料在使用过程中,由于高需求、降解速度慢而产生一系列环境问题。可降解塑料的出现,为解决这些问题提供了新的发展方向。本文阐述了可降解塑料的基本原理及其分类,列举了光降解塑料、生物降解塑料和光-生物降解塑料,详细介绍了其降解原理、制备方法及各自在实际应用领域中的优缺点,并概括介绍了新出现的新型可降解塑料。但由于其制备技术不够完善,实际产品应用范围狭窄,希望在以后的研究过程中,能尽量简化制作工艺,降低制作成本,减少副反应以提高产量,在各个领域能够得到更加广泛的利用。

高填充可降解塑料制品的研究及应用进展

全球塑料制品年产量超过2.2亿t,而其原料基本全部或部分来源于石化资源,随着石化资源的日益枯竭和白色污染的越演越烈,如何平衡工业应用与环境保护之间的关系成为当前塑料行业生存与发展的主要难题,而高填充技术的出现成为解决这一问题的可行途径。高填充技术主要采用少量塑料基体和大部分的廉价粉体制备出具有使用价值的复合材料,这种材料不仅可以节约大量的石化资源,同时粉体对生态环境也不构成任何威胁,具有很高的工业化应用价值。当前的高填充塑料有很多种,如不可降解塑料类的聚乙烯高填充材料、聚丙烯高填充材料,这类高填充塑料基本已经实现产业化应用;可生物降解塑料类如PBS高填充材料、PBAT高填充材料、PLA高填充材料等,这类高填充塑料基本还处于研究阶段,并逐步成熟,走向市场。