十大塑料替代品環保可降解物的大盤點。

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2021-12-12 19:35:41Darcy

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十大塑料替代品環保可降解物的大盤點。

為保護生態環境,世界各國都制定了相關政策,禁止生產塑料袋,但在實踐中卻收效甚微,一直是困擾人類的難題。因此,用其他材料代替塑料也成為各國科研工作中的一個課題。

海藻:

利用海藻為原料,開發出一種新產品,既可解決當地塑料垃圾問題,又可增加印尼海藻養殖者的生計。

該生物塑料是一種可食用、可降解食品包裝。本品由本地海藻養殖者制作,保質期兩年,竹茶匙(bamboo teaspoon)不含防腐劑,富含纖維,維他命和礦物質,可根據具體口味、顏色、商標進行定制,可印刷和熱封。

牛奶蛋白:

一位法國可降解的熱塑性塑料生產商Lactips計劃用牛奶蛋白制造可降解塑料,這一項目也將研制出用於3D打印的新一代水溶性塑料細絲,歐盟提供了150萬歐元的資金。

在一份新聞稿中,該公司表示,150萬歐元的資金可以讓它進入新的非食品市場,使其研發成果正式商業化。

本品為清潔生物材料,不留任何殘留物,是一種環保產品。該公司現處於粒狀洗衣粉開發的最後階段。

樹葉:

研制出一種用葉子代替塑料,並且可以100%回收的純天然一次性餐具。既能防水防油,又能完全自然降解,再變成天然肥料。在生產過程中不使用任何類型的粘合劑或塗料等化學物質,可以說是完全純天然。

蛋白:

研究者們測試了三種特殊的生物塑料材料-蛋白質、乳清和大豆蛋白-用來代替普通塑料,從而減少汙染帶來的危險。舉例來說,當蛋白質(蛋清中的蛋白質)與常規增塑劑混合,就能表現出很強的抗菌能力。試驗發現,由於細菌不能在塑料上生存,所以這種塑料上沒有細菌生長。

若將其放置在垃圾堆中,這種純蛋白質就會被分解。假如你把它們埋在土裏,這些塑料會在一兩個月內消失。這項研究下一步將深入分析蛋白質型生物塑料在生物醫藥和食品包裝方面的應用潛力。

廢柑桔皮

這是一家從麻省理工學院獨立出來的公司,最近利用柑桔皮研制出一種名為Citrene的新生物材料。Citrene樹脂是一種強力、韌性和安全的可生物降解材料。根據Poly6的說法,Citrene在安全性和環境保護的同時,提供更高的效率,並為制造商節約成本。柑桔皮中特有的化學成分提供高級功效,其主要成分是天然油脂,適合人體食用。

Poly6主要應用Citrene在3D打印、噴塑增材和柔性電子工業中,其它應用還包括醫療產品、家庭裝飾、紡織品、矯形甚至指甲油。醫學應用將成為MIT的焦點,MIT將利用Aether的生物打印機探索並發展Citrene的醫學用途。

雞毛:

雞的毛皮幾乎都是角質,一種高強韌的蛋白質能提供塑料的強度和耐用性。這種蛋白質存在於發、毛、蹄、角中,而不用馬蹄踢打,我們都能感到馬蹄的強健。

研究者們決定探索角蛋白的超強特性,它可以用丙烯酸甲酯來處理指甲油。最後,角蛋白塑料被證明比其它農業原料,例如大豆和澱粉,制成的塑料強度更高,耐撕裂。因為,廉價豐富的雞毛是一種可再生資源。雖然未經過官方測試,但預計雞毛管可以完全生物降解。

液體木材:

液態木材環保並不只是因為它是一種天然材料,更重要的是它可以在木制品加工過程中使用的廢料用於生產。木材加工行業將木材分為三大成分:木質素、纖維素和半纖維素。在造紙行業,只需纖維素和半纖維素,木質素在造紙行業成為廢棄物,液體木材加工可變廢為寶。除木材加工行業廢棄的木質素外,液體木材的原料也來自廢棄的農產品和森林產品,農作物的秸稈、樹木的枝葉一直都被視為廢物,近年來部分用於生產生物燃料,也可用於制造液體木材。

用液態木制的座位。

Flownhov化學技術研究所的專家將木質素與木材、麻、亞麻、如蠟等助劑混合,制成了一種液體木材,用於熔化和成型。液態木料變成固體後看起來很像塑料,也有打磨木料的性質。所以,有些研究者稱這種液體木材為“生物塑料”。這類材料現在已經用來制造高強度汽車、手表等產品的零件。

蝦殼:

在參觀諾丁漢大學時,一名埃及學者提出,埃及蝦中的殼聚糖可以用來制造可降解塑料袋。Everett解釋說,生產殼聚糖薄膜的第一步是清洗、晾幹、或在烘箱中幹燥蝦殼,然後煮開蝦殼除去碳酸鈣,然後將蝦殼在化學溶液中溶解,使其溶解,蒸發,把殼聚糖放入蒸餾制成薄膜。

這項研究計劃已經進行了近12個月,目的是探討是否能夠解決埃及嚴重的塑料袋汙染問題。在埃及,不能降解的塑料袋造成嚴重的環境和健康問題,以及對水源的汙染。這一發明不僅有助於消除汙染,還能減少堆積如山的蝦的外殼。

Northern大學的研究者說,埃及每年生產3000到5000噸的蝦殼。盡管這一項目的研究目前還處於初級階段,但是Everett估計一公斤的蝦可以用10-15個塑料袋,5000噸的蝦殼可以生產7500萬個可降解塑料袋。

秸稈:

一項來自美國斯坦福大學的研究團隊發明了一種方法,它能將二氧化碳和作物殘渣等植物物質轉化成塑料。研究者將碳酸鹽、二氧化碳和由糠醛衍生而來的糠酸混合,加熱到200攝氏度,呈現熔鹽狀態,在這樣的情況下,在5小時內,熔鹽混合物的89%就會轉變成2,5-呋喃二甲酸。將2,5-呋喃二甲酸與乙二醇一起轉化成聚呋喃二甲酸乙二酯,並由此完成從秸稈到塑料的轉換。

作物秸稈的傳統利用方式是燃燒發電,秸稈燃燒發電不僅汙染環境,而且產生的經濟效益也比較有限。這一新技術的出現,使作物秸稈利用得到了較好的選擇,世界范圍內每年可消耗5千萬噸左右的塑料制品,農作物秸稈的轉化技術面臨著巨大的市場機遇。生物質能源生產企業擁有較多的農作物秸稈收儲渠道,生物質能源產業將迎來一場產業革命。

玉米:

聚乳酸樹脂又稱玉米塑料。科學院長春應化所采用了先進的生化生化技術,以玉米為原料,研制出了綠色塑料。長春應化所科技人員發現,限制玉米塑料合成技術取得突破性進展,且難以形成大規模產業化的重要瓶頸,主要是合成玉米塑料所用的L-丙交脂大量依賴進口,而聚合型L-丙交脂技術難以形成規模產業化。

用玉米粒做的餐具

接著,科研人員又通過理論研究和實驗證明,要打破國外對原料的壟斷,實現L-丙交脂大規模國產化,必須解決L-丙交脂收率、精制與聚合反應三個技術關鍵。

他們圍繞瓶頸問題,從反應條件研究入手,花了近一年的時間,探索出了最優制備L-丙交脂的反應工藝條件,篩選出了乳酸低聚與裂化的最佳反應溫度、最佳反應時間、最佳催化劑體系。自行研制的具有自攪動功能的塔式反應釜解決了高粘高分子體聚合過程中傳質與傳熱的難點問題。

可以說,該研究人員已經成功地開發了具有我國自主知識產權的L-丙交脂合成工藝及聚合工藝,且收率達95%以上。

技術創新沒有終點。在此基礎上,對工藝條件進行優化,改進減壓精餾方法,獲得了高純度的聚合型L-丙交脂。同時,他們先後突破了聚合反應條件對聚L-丙交脂分子量的影響,以及工藝方法等關鍵技術關鍵,成功研制出了性能達到國外玉米塑料產品標准的國產產品,為推進玉米塑料的產業化奠定了基礎。

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