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淀粉基生物降解塑料
可降解秸秆材料中的淀粉是一种高分子碳水化合物,由葡萄糖分子聚合而成,具有来源丰富、价格低廉、可再生且可完全降解等优点。
淀粉属于高度结晶的一种化合物,分子之间靠很强的氢键连接,未改性淀粉的糖苷键一般在150℃左右发生断裂,所以淀粉的熔融温度基本高于其分解温度。普通淀粉的粒径约为25μm
可降解秸秆材料
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淀粉基生物降解塑料
可降解秸秆材料中的淀粉是一种高分子碳水化合物,由葡萄糖分子聚合而成,具有来源丰富、价格低廉、可再生且可完全降解等优点。
淀粉属于高度结晶的一种化合物,分子之间靠很强的氢键连接,未改性淀粉的糖苷键一般在150℃左右发生断裂,所以淀粉的熔融温度基本高于其分解温度。普通淀粉的粒径约为25μm,既可以作为一种填料制备可降解塑料,也可以改性后制备可降解塑料。
世界上篇关于淀粉可降解塑料的是由英国研究者Griffin发明的,自此淀粉基塑料研究的大门被打开。德国巴特尔研究所将青豌豆品种进行改性,研制出很高含量的直链淀粉,可以用传统的方法直接加工成型,得到了可以替代聚(PVC)的透明、柔软、可完全降解的薄膜。PBAT产品主要用于出口,行业集中度高,潜在市场大,产业化前景好。
全降解吹膜工艺的常见问题
可降解秸秆材料出现褶皱原因:薄膜横向厚度不均匀,哪怕是很微小,经过积累后也可造成比较明显的褶皱,影响落膘实验、薄膜撕裂实验、薄膜摩擦系数等的测定数据。
解决方法:
(1)降低熔体温度,可以有效降低熔体流动性,在模头挤出时比较结实,不因冷却风波动使膜泡歪斜而造成薄膜冷却不均。
(2)减少冷却风量或调解冷却风不匀的情况。
(3)人字板的夹角过大,使得薄膜在短时间内被压扁,因而出现褶皱的问题,应适当减小人字板的夹角。
(4)膜口挤料不均匀,应调解口模,使之处于竖直状态。
(5)收卷辊张力过大把膜拉褶。应适当减小收卷辊张力。
PLA的原料来源
聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基及可再生可降解秸秆材料,使用可再生的植物资源(如玉米、木薯等)所提炼的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸,其聚合链条如下。淀粉---(提炼)--->葡萄糖---(发酵)--->乳酸---(环化)--->丙交酯---(聚合)--->PLA至于葡萄糖的获得,传统的工艺:一代工艺的原料是玉米、小麦等粮食农作物,其实还有南瓜、红薯、芋头、马铃薯、土豆等都是淀粉高含量的粮食农作物。二代工艺的原料则为甘蔗、木薯、甜高粱等非粮农作物,对这些淀粉类植物进行提取和发酵,也可以制取乳酸。三代工艺的原料是秸秆等农业废弃物,秸秆中含有大量淀粉, 玉米秸秆和小麦秸秆含糖量较高。淀粉属于高度结晶的一种化合物,分子之间靠很强的氢键连接,未改性淀粉的糖苷键一般在150℃左右发生断裂,所以淀粉的熔融温度基本高于其分解温度。
乳酸的主要生产方法有:发酵法、化学合成法、酶法。发酵制备乳酸是以淀粉、葡萄糖等糖类或牛乳为原料,经微生物(乳酸菌或霉菌)发酵而制得。按微生物发酵糖类的过程和生成产物的不同,可将乳酸发酵分为同型乳酸发酵、异型乳酸发酵、双歧发酵和混合酸发酵。偶联剂也称为表面改性剂,它是一种增强无机填料与有机聚合物之间亲和力的有机化合物。
3年内,降解塑料与普通塑料制品成本有望持平
从今年1月1日起,严格“禁塑令”正式生效。武汉市重点区域、重点领域禁止不可降解塑料购物袋和不可降解一次性塑料餐具等部分塑料制品的销售和使用。目前,武汉市部分商超已开始投用新型可降解塑料购物袋。那么可降解塑料购物袋、可降解一次性餐具等这些替代产品,未来是否能保障充足供应呢?经研究标明,可降解秸秆材料/可降解秸秆材料混纤维的沸水收缩率随PHA含量增加而显著下降,表明可降解秸秆材料的存在有效提升了共混纤维的热稳定性,有利于改善后续染整、热定型、熨烫等。
近日,湖北之声记者走进、第二大淀粉基可降解秸秆材料企业——位于武汉江夏区的武汉华丽环保科技有限公司,实地探访
据了解,近三年来,随着技术与规模化生产,可降解原料成本已大幅缩减,一吨的价格从三年前的42000元降到现在的25000元左右。即便如此,其价格仍旧是传统塑料原材料的两到三倍。不过,随着“禁塑令”的持续推进,资本与技术的集中“入场”,张立斌有信心,未来两到三年内,可降解塑料制品与普通塑料制品成本有望持平。“目前比它还是贵2~3倍,以前是4~5倍的。目前其他的都不是问题,就是规模效应的问题,是因为使用量少,大家还没有到非用不可,所以价格就成了障碍。在整个成膜过程中无激烈的化学反应,只需在成膜后使用前进行适当的消毒处理即可。”
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