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可降解塑料的优点大全11篇

时间:2024-01-12 14:49:15

可降解塑料的优点

可降解塑料的优点篇(1)

随着经济的发展和人们生活节奏的加快,塑料饭盒、塑料袋等一次性产品开始频繁出现在人们的日常生活中,它们在给人们的生活带来便利的同时,也因其非自然降解性造成了极大的环境问题,即“白色污染”。“白色污染”既是一种视觉污染,也会影响土壤、空气、水体等的质量,因此努力合成并推广使用可降解高分子材料成为当务之急。按照降解机理,可降解高分子材料可分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光-生物双降解高分析材料三大类。

1.光降解高分子材料

光降解高分子材料的特征是含有光敏基团,可吸收紫外线发生光化学反应,在太阳光的照射下,发生分子链的断裂和分解,由大分子变成小分子。

向塑料基体中加入光敏剂是目前使用比较多的制备光降解塑料的方法。光降解引发剂可以是过渡金属的各种化合物,如:卤化物、脂肪酸盐、酯、多核芳香族化合物等。很多学者都发现TiO2对聚丙烯的光降解有明显的催化作用,刘青山等人[1]分析了加有锐钛矿型纳米二氧化钛的聚丙烯纤维在人工加速紫外光降解和自然光降解过程中拉伸断裂伸长率和表面形态的变化情况,得出锐钛矿型纳米TiO2可作为聚丙烯的一种高效光敏剂的结论。除了TiO2,还有很多其它光敏剂,如硬脂酸铈、硬脂酸铁、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸铁、硬脂酸锰等均对聚乙烯薄膜有显著的光敏化作用效果。

在高分子中添加光敏剂制得改性高分子虽然能降解,但只是部分降解,而化学合成的羰基聚合物、Et/CO等,则能完全降解。一氧化碳和烯烃的交替共聚产物——聚酮,因为分子链中含有大量以酮形式存在的羰基,容易在紫外光的照射下发生光降解,羰基键附近的碳链断裂生成酮类、烯类及一氧化碳等低分子物质并返回到物质循环圈中,不存在环境污染,是一种新型的环境友好材料[2]。且有实验证明,分子量大、结晶度低的聚酮光降解性能更好。

2.生物降解高分子

生物降解材料包含完全生物降解高分子和生物破坏性高分子,前者是指在微生物作用下,在一定时间内能完全分解成二氧化碳和水的化合物;而后者在微生物作用下,仅能被分解成散落碎片。

2.1 淀粉降解塑料

淀粉是天然高分子化合物,具有可再生、价格便宜、生物降解性等优点,成为近年来研究的热点。淀粉降解塑料泛指组成中含有淀粉或其衍生物的塑料,发展至今已经过了四个时期:填充型淀粉塑料,光/生物双降解型塑料,共混型塑料和全淀粉热塑性塑料。

填充型淀粉塑料一般是烯烃类聚合物中加入廉价的淀粉作为填充剂,其中淀粉含量在10%30%,仅淀粉能降解,被填充的PE、PVC等塑料需要几百年才能达到完全生物降解。光/生物双降解型是由光敏剂、淀粉、合成树脂及少量助剂等制成,其降解机理是先降解的淀粉可使高聚物母体变得疏松,增大表面/体积比,同时光敏剂、促氧剂等物质被光、热、氧引发,发生光氧化和自氧化作用,导致高聚物分子量下降并被微生物消化[3]。接下来人们发现,通过共混能解决淀粉粘性高、抗湿性低及与一些聚合物不相容等缺点,于是开始将淀粉与聚烯烃类等一些不可降解聚合物混合来提高淀粉的强度,但这类产品不能完全降解;后来便试图将其与PCL、PEG等可降解聚合物共混,制得了很多可完全降解材料。全淀粉热塑性塑料含淀粉70%-90%,其余组成是一些可光降解的加工助剂,使用后能在环境中完全降解,但天然淀粉不具有热塑性,必须先利用物理场作用使其分子结构无序化后才能在塑料机械中加工成型。

2.2 化学合成型生物降解高分子[4]

酯基在自然界中容易被微生物或酶分解,所以常采用含有酯基结构的脂肪族聚酯来合成生物降解高分子材料,工业化的有聚乳酸和聚己内酯。

聚乳酸是以淀粉、糖蜜等为原料,发酵制得的易生物降解的热塑性材料,因乳酸存在一个羟基和一个羧基,可通过缩聚反应直接转换成低分子量聚酯,再通过选择适宜的聚合条件来合成目标分子量的聚合物。聚乳酸具有良好的生物可降解性、相容性、透明性、机械性能及物理性能等,被视为新世纪最有发展前途的新型包装材料。聚己内酯也是脂肪族聚酯中应用较为广泛的一种可降解高分子材料,通过己内酯的开环聚合制得,是一种半结晶型聚合物,室温下为橡胶态,具有很好的柔韧性、加工性和生物相容性,土壤中掩埋一年后能被微生物降解掉95%左右,降解产物是二氧化碳和水,被认为是环境友好包装材料。

2.3微生物合成的完全生物降解高分子[21-26]

微生物合成高分子材料是通过用葡萄糖或淀粉类喂养,微生物在体内发酵合成的一类有机高分子材料,主要包括微生物多糖、微生物聚酯和聚氨基酸等。

γ-聚谷氨酸就是利用微生物发酵生成的一种多功能生物高分子,具有生物相容性、可降解、无毒副作用等特性,可用于制备高吸水性树脂,作为一种治疗骨质疏松的重要载体、药物缓释材料,吸附重金属等,具有广泛的应用前景[5]。聚羟基脂肪酸酯是一类由很多细菌在非平衡生长条件(如缺氧、磷等)下合成的线性聚酯,可作为碳源和能源的贮藏性物质,增强细菌的生存能力,在自然界中可被微生物和特定的酶降解为二氧化碳和水,并且具有热可塑性、生物可再生、生物相容性、光学异构性等,可作为生物医用材料、日常消费用塑料制品、生物可降解包装材料、生物能源,已成为可降解生物材料领域研究的热点。

3.光/生物双降解高分子材料

顾名思义,光/生物双降解高分子材料同时具有光、生物双降解功能,将光降解机理与生物降解机理结合起来,可以使二者优缺点互补,达到更好的降解效果。其制备方法主要是在通用高分子材料中添加光敏剂、自动氧化剂、抗氧剂和生物降解助剂等。目前研究比较多的有淀粉和光敏剂光降解树脂合成的光/生物双降解淀粉塑料及可控降解剂共混改性法制得的改性可控光/生物双降解聚丙烯纤维制品等。光/生物双降解淀粉塑料前面已提过,此处不再赘述,而可控双降解聚丙烯纤维制品凭借着其可控降解性、存放性、无毒性等众多优点,必将具有巨大的发展前景。

4.结语

随着“白色污染”的日益加重和石油资源的日益枯竭,加大对高分子废弃物的回收利用率和研制出高效的降解技术都是有效的解决途径,但只有研究出可自然降解的高分子材料才能从根本上解决这些问题,且光-生物双降解高分子材料凭借着其独特的优势将会成为今后的研究重点之一。(作者单位:郑州大学材料科学与工程学院)

参考文献:

[1] 刘青山,严玉蓉,赵耀明.纳米二氧化钛催化光降解聚丙烯纤维的研究[J].合成材料老化与应用,2005,34(1):8-12.

[2] 邹丽萍.绿色高分子材料聚酮的合成研究[D].昆明:昆明理工大学,2007:1-5.

可降解塑料的优点篇(2)

    一、纸盒

    纸是人们最为熟悉的一类材料。“以纸代塑”自然成为了人们最先想到方案。以纸代塑技术即采用纸浆为原料,在模具中成型、烘干生产一次性餐具。优点:这种方法制作的餐具因其无毒无害、易回收、可再生利用、可降解等优点而被冠以“环保产品”的称号,是目前综合评价较好的替代技术。缺点:从纸的生产使用全过程来评价的话,该技术也有不足之处。一是纸浆的生产需要大量的森林资源,而我国的森林资源有限,大量的砍伐林木造成水土流失,因而不符合我国国情;另一方面,纸浆在生产时会造成严重的水污染,有的情况下污染程度甚至超过塑料。所以从宏观上来讲,以纸代塑技术并不能完全消除对环境的污染,只是将餐具对环境的污染提前到了制作餐盒时对环境的污染而已。再有,纸浆的生产成本高,使得用纸浆生产的纸餐具价格也比较高,因而以纸代塑也不是完美方案。

    二、可降解塑料餐盒

    此类餐盒的制造原料是可降解塑料,所谓可降解塑料就是在塑料的生产过程中加入一定量的添加剂,如光敏剂、淀粉等原料。优点:可降解塑料制品在使用完,并废弃在大自然中暴露三个月后,可由完整的形状分解成碎片,因而至少在视觉上改善了环境。缺点:这项技术最大的缺陷是,这些碎片不能继续降解,只不过是由大片变成小片塑料,不能从根本上胜任消除白色污染的任务。

    三、植物纤维餐盒

可降解塑料的优点篇(3)

一、纸盒

纸是人们最为熟悉的一类材料。“以纸代塑”自然成为了人们最先想到方案。以纸代塑技术即采用纸浆为原料,在模具中成型、烘干生产一次性餐具。优点:这种方法制作的餐具因其无毒无害、易回收、可再生利用、可降解等优点而被冠以“环保产品”的称号,是目前综合评价较好的替代技术。缺点:从纸的生产使用全过程来评价的话,该技术也有不足之处。一是纸浆的生产需要大量的森林资源,而我国的森林资源有限,大量的砍伐林木造成水土流失,因而不符合我国国情;另一方面,纸浆在生产时会造成严重的水污染,有的情况下污染程度甚至超过塑料。所以从宏观上来讲,以纸代塑技术并不能完全消除对环境的污染,只是将餐具对环境的污染提前到了制作餐盒时对环境的污染而已。再有,纸浆的生产成本高,使得用纸浆生产的纸餐具价格也比较高,因而以纸代塑也不是完美方案。

二、可降解塑料餐盒

此类餐盒的制造原料是可降解塑料,所谓可降解塑料就是在塑料的生产过程中加入一定量的添加剂,如光敏剂、淀粉等原料。优点:可降解塑料制品在使用完,并废弃在大自然中暴露三个月后,可由完整的形状分解成碎片,因而至少在视觉上改善了环境。缺点:这项技术最大的缺陷是,这些碎片不能继续降解,只不过是由大片变成小片塑料,不能从根本上胜任消除白色污染的任务。

三、植物纤维餐盒

可降解塑料的优点篇(4)

中图分类号:TQ464 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)07-0210-02

由于传统塑料材料的机械强度与韧性优良,传统塑料材料被广泛应用于包装材料,但是对石油基材料的过度使用,导致一次性消耗的自然资源过多,这使环境恶化。处理石油基包装材料的主要方法――填埋、焚烧造成了对居民的困扰。随着人们环保意识的不断加强,可降解材料应运而生,针对资源短缺、环境污染的问题,可降解材料的特点是原料绿色无污染,降解之后的产物对环境影响污染较小,甚至无污染。

1 可降解材料的概述

可降解材料是在生产过程中加入添加剂,使其本身在一定时间内能维持普通塑料的正常功能,超过一定时间或被废弃后,在光或微生物或其他因素的作用下,进行自身降解而后消失的材料。可降解材料可以减少一次性的难降解塑料在焚烧时对环境造成的危害,缓解填埋一次性难降解材料造成的人地矛盾。可降解材料从降解方式进行分类,可以分为光降解材料、生物降解材料以及其他降解材料。

1.1 光降解材料

光降解材料是一类添加光敏剂或引入特殊键的光敏基团,在太阳光的参与下,自身能进行对自身结构进行破坏的材料。

一类光降解材料的作用原理是聚合物在吸收太阳光后,光增敏基团被激活,使聚合物产生有双键等易于被降解的杂质,进一步发生氧化反应,最后降解为二氧化碳和水。例如:将一氧化碳为光敏单体与烯烃类单体聚合得到的如含有羰基结构的聚乙烯、聚氯乙烯等的光降解聚合物与同类树脂混合,可得到一种光降解材料;另一类光降解材料的原理是聚合物在生产时加入少量光敏剂,光敏剂在光照的条件下,促使聚合物产生自由基,加快自身的降解速率。光敏剂具有在光降解材料使用期内抗氧化的作用且能帮助维持光降解材料的正常使用,但在光降解材料使用期过后,又能促进其吸收光能进行自我分解的双重作用。含有光敏剂的光降解材料可分为含有过度的金属化合物如金属氧化物、有机金属化合物等的光降解材料和含有如蒽醌、嵌二萘等具有敏化烯烃塑料的多环芳香族碳氢化合物的光降解材料。

影响光降解的因素有聚合物结构(如含有羰基等)、光敏剂的添加、光波长、大气条件。光降解材料的缺陷有:第一,光降解的引发剂大多是对人体有害,因此不能应用于食品级,医疗级塑料;第二,大部分光降解材料不能被完全降解,这可能使其对环境的危害更大,第三,光降解材料应用范围较狭窄(地域狭窄),但可大面积应用于农田。

1.2 生物降解材料

由于光降解材料的局限,以及广泛的生物来源,目前的研究热点更多地放在生物降解材料上,相对于光降解材料,生物降解材料的原料来源更加绿色,降解的产物对环境的污染性也更加小。生物可降解材料是一类在酶或微生物的作用下,使维持自身结构的分子链逐渐断裂,形成对环境无害的小分子化合物的材料。

生物降解的方式有生物的物理、化学作用和酶的直接作用。根据来源的不同可以分为微生物降解型的生物材料、合成高分子型的生物降解材料、天然高分子型的生物降解材料。微生物降解材料是以有机物为碳源,微生物进行发酵转化为高分子聚酯,利用这种高分子聚酯制作为塑料的材料。合成高分子型的生物降解材料是利用化学方法合成在自然界中与原本存在的利于降解的高分子化合物。天然高分子型的生物降解材料是在合成时以淀粉、纤维素、木质素等多糖化合物为原料,在必要的条件下加入生物降解添加剂或经氧化、改性而加工制成的塑料。其中,淀粉基构成的可降解材料和PLA构成的可降解材料是当今研究的热点,PHB作为可降解材料也有较为广泛的应用。

淀粉通过植物光合作用而形成的,易得,降解后仍以二氧化碳和水的形式回归到生态环境中,是完全无污染的非常优良的生物降解材料。针对淀粉作为原料来源的淀粉基塑料是目前可降解材料领域研究的一大热点。淀粉基塑料研究的阶段主要有三个:第一阶段是少量淀粉加入到传统塑料中来达到可降解的目的;第二阶段是增加淀粉含量和淀粉与其中组分的连接;第三阶段是将淀粉经过处理,形成完全由淀粉组成的塑料。对淀粉进行改性,使其能够进行生物降解或能溶于水是研究的热点话题,如PVA与淀粉的混合物的研发。淀粉基塑料还有需降低成本、提高机械强度,以及提高给降解材料的降解周期控制等研究空间存在。目前研究最为成功的是将淀粉和高分子材料进行共混得到性能良好的可降解材料。

PLA(聚乳酸)是多糖经过降解发酵制得、纯化、聚合而成的环境友好型树脂。PLA是由乳酸分子在一定条件下脱水缩合而成。PLA在土壤掩埋条件下,在温度、氧气、弱碱性的共同作用下,6~12个月降解为乳酸,最终经微生物代谢,形成二氧化碳和水。PLA因其优良的生物相容性和机械强度,被广泛应用于新兴功能型医用高分子材料如医用手术缝合线、骨科用固定材料等。

PHB(聚β-羟基丁酸酯)是细菌体内碳源和能源的以颗粒状储存的酯类积累物。PHB对气体有阻挡性,能用于未添加抗氧化剂的食品的包装袋;PHB有良好的生物相容性,可用于手术缝合线、骨折固定材料;因PHB能够降解,可用于与农药或贵重药品的包埋处理。因为PHB用细菌发酵法进行生产,所以PHB的生产重点放在基因工程等技术。针对其易结晶、较脆、降解速度较慢的缺点,如何通过物理或化学的方法改善PHB的性能成为研究的重点对象。

1.3 其他降解材料

PVA(聚乙烯醇)因具有可控性――控制其醇解度和聚合度来把握PVA的溶解时间,成膜性、物理强度好――完全可以满足制做塑料的条件、毒性低、可达到100%降解、降解产物对环境无危害等优点,成为能够替代当今塑料的重点材料。PVA的原材料,PVA树脂分子链上的醋酸乙烯酯基体积较大,该基团的存在使得分子链上的羟基之间不易形成氢键,也一定程度上阻止了大分子之间的相互靠近,而PVA分子链上的羟基能和水分子之间形成氢键,这使PVA具有良好的水溶性,优异的水溶性有利于材料的降解。但是,单一的PVA材料机械强度难以满足使用要求。目前,淀粉/PVA共混体系能够满足塑料的正常使用,但是随着时间的加长,其力学性能下降得很快,说明其基本能满足可降解材料的条件。若要提高淀粉/PVA的耐水性,则可对淀粉/PVA共混体系进行甲基化改性、交联处理、加入纳米二氧化硅或加入柠檬酸和石油砂。但是PVA的生产工艺主要为流延法――首先将原料组分配好,后和水流延涂布到不锈钢辊上,再进行刮、剥离、收卷等工艺,因此,存在效率低和费用大的缺陷。PVA还需解决如何使高温水溶膜遇低温水完全不溶以及均匀及透明等问题。

光/生物双降解是一类加入一定量的光敏剂、促氧化剂等的在光和生物的共同作用下进行降解的聚烯烃材料。第一,有研究表明,生物降解以光降解为基础,对此,因其现已用于地膜、餐盒,这表现出了这种兼具两种降解方式的的技术先进性和实效性;第二,光/生物双降解材料降解较快,约60天能被完全降解。

2 发展前景及展望

大部分的可降解材料存在机械强度较小和韧性较弱以及降解的控制性较弱的缺c,因此,第一,可以多开发复合型可降解塑料,避免了单一原料造成的力学性能缺陷着重点放在开发应用范围广,原料易得、价格低廉的产品;第二,简化生产工艺扩大生产来促进可降解材料为我们实际生活所用。

3 结语

随着人们环保意识的增强和科技的飞速发展,可降解材料逐步取代石油基材料是必然趋势,如何充分发挥可降解材料的融传统包装材料的功能和特性和可降解,回归大自然的优点,成为各国研发的重点。

参考文献

可降解塑料的优点篇(5)

关键词:塑料;挤出机;温度控制

一、塑料挤出工艺温度控制的必要性

通常情况下,可挤出的塑料基本都属于热塑性塑料,在加热的过程中塑料会熔化成为熔体,挤出后经过定型冷却成为最终制品。塑料转变为熔体时的热量主要是由挤出机料筒或是机头加热器提供,在这一过程中,电机也会输入能量,即电机带动螺杆转动时螺杆为了克服黏稠熔体的阻力而产生出来的摩擦热量。根据有关试验结果表明,热塑性塑料的降解量与其自身受热时间成正比。因而,为了进一步提高塑料的挤出质量,应采取有效地措施降低或消除熔体产生的热降解,避免熔体在模头中停留时间过长。熔体在模头中的停留时间,除了与模头本身的特定设计外,与熔体温度的控制有很大的关系。

温度可以影响塑料的熔融过程和熔体的流动性,对挤出温度和挤出工艺制品的质量有着密切的关系。温度过低,挤出口出料不畅,熔体失去光泽,并出现波纹、不规则皲裂等现象;另外温度过低,使得熔融区延长,从均化段出来的熔体中仍夹杂着固态物料,这些未熔物料一起成型于制品上,其对制品的影响就不言而喻了。温度过高,熔体的形状稳定性差,收缩率增加,还有可能改变原料特性,导致成品报废。

温度控制的好坏直接决定了塑料制品的性能,其优化的意义可见一斑。

二、塑料挤出工艺温度优化的有效途径

(一)不同阶段物料对温度控制的要求

在塑料挤出工艺的温控研究中,通常会将粒料在料筒当中的运动、性能、状态这三者的变化分为以下三个阶段进行研究。

1.物料输送段(给料段)。粒料首先通过加料口进入到输送段当中,该段基本的任务是开始将粒料压实,并向前输送。该段要产生足够的推力,机械剪切并搅拌混合,如温度过高,使塑料早期熔融,不但导致挤出过程中的分解,还会引起“打滑”,造成挤出压力波动,并因过早熔融,而导致混合不充分,塑化不均匀。

2.压缩熔融段。在该段中,螺杆螺槽的深度会变得越来越浅,而螺距也会随之越变越小,物料逐渐被压得很密实,同时,在料筒外热和螺杆、料筒对物料的混合、剪切作用所产生的内摩擦热的作用下,塑料的温度不断升高,,固体物料便会慢慢开始融化,在该段结束全部物料熔融并转变为粘流态,但此时各点的温度未达到完全统一。

3.均国际医药卫生导报

化段。该段的主要作用是接受熔融后的物料,并使其温度、密实度、粘度、应力以及流速等趋于均匀,为物料顺利从口模中挤出做准备。当熔融段的物料经过口模后,便会在牵引装置的作用下通过定型装置,最终获得精确的截面尺寸和、形状以及光滑的表面。

(二)温度优化控制措施

1.给料段温度控制。通常情况下,该段的显示温度仅表示电加热器传递给螺筒的温度,却并不代表物料的实际温度,物料温度一般都要比这个温度低很多。当物料刚进入到挤出机当中时,其温度约为30°左右,而由螺杆产生出来的剪切热远远没有达到这一温度。为了有效预防物料在加料口位置处形成架桥或是在机筒内形成粘壁等情况,温度的设定值也不宜过高,应当尽量控制在显示温度为150℃以下为宜。需要阐明一点,给料段的温度设定稍低一点时,如130℃左右,通常也可以生产出质量达标的型材,但是因为外热供给的较少,则需要过多的剪切热来提升熔体的温度,这样一来便会对螺筒造成一定的磨损,从而降低挤出机的使用寿命。

2.压缩熔融段温度控制。压缩段是剪切作用相对较大的一个工作阶段,当物料通过给料段进入该阶段后,在螺杆的剪切作用下,其温度会快速升高。所以,在这一阶段应当设定在比给料段高20-40℃的温度,这样有助于加快物料的流动性,并降低物料的粘度,可以显著降低剪切热对物料造成的危害。

3.均化段温度控制。当物料进入到熔融段以后基本都处于完全融化的状态,此时由于螺槽容积发生变化,从而会导致熔压急剧下降。因此,该阶段的温度也应当尽可能设定的高一些,与压缩段保持一致或略高10-20℃,这样有利于避免熔体温度降低影响挤出质量。

5.口模温度控制。设定口模温度最主要的作用是为物料成型以及调整流速和壁厚提供服务。当熔体进入到口模之后,已经形成薄壁熔体,所以仅仅凭借外加热便可以将熔体的温度均匀提升至最佳的塑化温度。需要注意的是当型材塑化不良时,不可仅凭提高口模温度来进行调整,这种做法是不可取的,因为过度提高口模温度会使熔体从口模当中被挤出,从而发生不均匀膨胀。

(三)利用挤出机温控系统对工艺温度进行优化

1.系统硬件。①温度控制器。在挤出机温控系统中,温度控制器的选择是最为重要的环节之一,其直接关系整个系统的控制效果。目前,较为常用的温度控制器主要有工业控制计算机、专用温控仪以及PLC等。本系统选用PLC控制器,其优点如下:可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、组合灵活、编程简单易行、安装维护方便。按照塑料挤出工艺的要求,温控系统设计为八回路温度控制,其中四路用于对料筒加热的控制,另外四路则用于机头加热的控制。②加热执行器。较为常用的加热驱动器有固态继电器、接触器和可控硅等等。由于本系统选用的温度控制器的输出为数字量,所以驱动控制器需要选择与之相匹配的,本着经济性的设计原则,决定选用接触器作为驱动控制器件。

2.温控方案。采用断序PID调温原理,即在一个采样周期内,热电偶输出的信号经模拟量输入到数字量输出模块,然后由CPU进行读取,并与设定值进行比较,按照偏差的大小及PID参数进行运算,再将运算结果转化为占空比,以此来获得继电器在该周期内的导通时间,通过对导通时间的控制便可以控制加热器的加热功率,进而达到优化调节温度的目的。

参考文献

[1]张还.基于PLC和智能温控表的塑料挤出机温度控制系统设计[J].工程塑料应用.2010(1).

[2]陈作炳.余鹏程.刘军.方长全.金雪丰.基于模糊理论的塑料挤出机温度控制系统[J].塑料工业.2009(4).

可降解塑料的优点篇(6)

中图分类号: C93 文献标识码: A

一、塑料模板概况

1、我国塑料模板起源。我国塑料模板起步于80年代,当时有企业先后研制了玻璃纤维增强塑料模板、砂塑和木塑板模板、强塑PP模板、竹材增强木塑模板、塑料模壳、PVC发泡塑料模板等塑料模板产品。塑料模板系统具有大型钢模板的观感优势和木模板灵活机动、易于支模等优点于一体。且可根据混凝土构件的尺寸连接组合,施工操作比钢模板、木模板、竹模板更方便等优势,混凝土成型尺寸也更加准确。

2、塑料模板经济性表现

高分子塑料模板和主流木模板性能和价格之间的对比

3、国外塑料模板发展情况

(3)德国NOE模板。也叫NOE PLAST可塑模板,可将花纹预制在模板印在混凝土上,创造美感的混凝土表面。使用得当可周转100次以上,可节省大量装饰用的材料和人工成本,经济效果整体较好。

(4)美国SYMONS模板。SYMONE开发多种塑料装饰忖摸,在浇筑的混泥土中可以掺入不同颜料和各种花纹的外装饰,效果好。

(5)美国ACC模板。ACC是一种全塑料装饰墙模,板面为压制成各种花纹的塑料板,可形成各种仿石块的混混泥土墙面,效果逼真,装饰效果好。

其他还有斯洛文尼亚EPIC塑料模板、韩国韩华塑料模板、日本KANAFLEX轻型塑料模板等,原理类似。

塑料模板应用前景广阔,但在实际应用中也存在以下一些问题,主要表现以下几个方面。

二、国内塑料模板应用常见问题总结

1、混凝土成品表面光滑不易粉刷。塑料模板表面平滑、光洁,与混凝土剥离性好,具有易脱模无需涂刷脱模剂。这本是塑料模板的优点,但由于过于光滑,在业主需要对构件进行装修时,造成涂料不易涂刷牢固,增加操作难度。

2、热胀冷缩系数大的问题。塑料板材的热胀冷缩系数与钢材、特、木材等都要大,因此塑料模板受温度影响变化也较大,如在某些区域某些季节,中午高温期与昼夜温差非常大,导致变形巨大。根据有关试验数据,3m长的塑料模板可伸缩量达3~4mm。按照这样的变形量施工铺板,晚上铺装板到第二天中午时模板中间部位必将起拱;而如果在中午高温时候施工铺板,到晚上温度下降后模板收缩将使使相邻板产生很大的缝隙,将出现巨大空缝。

3、强度小、质量脆、容易断裂和刚度小等问题。由于塑料的属性是硬且脆,使塑料模板的韧性不高,或者经使用后降低,在拆除模板时,存在板与钉子粘连留在建筑上的情况,主要原因还是塑料本质的问题。

4、施工损耗高,由于材料质量和施工人员的技能和施工工艺影响,造成模板使用的损耗高,据测算,笔者所在的项目损耗率在23%左右,因此降低塑料模板材料的周转率,也导致项目经济性的整体下降。

5、电焊渣烫坏板面问题。目前,塑料模板主要用作梁板模板,由于铺设的钢筋连接时,电焊的焊渣温度很高,落在塑料模板上,易烫坏板面,影响成型混凝土的表面质量。据了解,前几年某建筑工地还曾发生过塑料模板燃烧,造成较大的安全事故。

6、老化的问题。塑料老化寿命问题很早就引起人们关注,塑料在阳光照射下,受到紫外光线照射的作用,很容易老化,在低温下会发脆。环境也对塑料老化有一定的影响,如地理纬度、气候特点。这些老化变色速度主要取决于基材的配方、原材料的加工等很多因素。塑料老化主要是光、热、氧作用引起,温度超过40℃,将加速了光化学反应和老化进程。

三、对于塑料模板问题应对措施

对于上述表现的问题,主要采取以下质量控制措施:

1、针对混凝土表明光滑不易粉刷装修,可通过将成品光滑的混凝土凿毛,增加混凝土表面的摩擦力,使涂料容易涂刷在混凝土表面,另外可借鉴德国NOE模板、美国SYMONS模板将内忖面压制成各种花纹,或在混凝土中掺入外加颜料,起到较好的外装饰,效果好,可增加混凝土的观感和美感。

2、要解决塑料模板膨胀大的问题,可以通过调整塑料模板的材料配方,改进塑料模板加工工艺来缩小膨胀系数,通过这些方法据相关的企业反馈已基本可以解决塑料模板温度变化膨胀系数过大的问题。

另外,在模板施工中也可以通过合理安排施工时间,选择一个平均温度的时间来铺设模板,或者在模板与模板之间加封海绵条,以此消除模板的缝隙过大,保证浇注的混凝土不出现漏浆,又解决了高温时造成起拱的问题。

3、 为了提高强度小、质量脆、容易断裂和刚度小,可对韩国韩华塑料模板进行技术学习,采用聚丙烯基材,玻璃纤维毡增强新型复合材料等辅助材料增强模板强度,其次在施工时可适当控制梁的间距以达到满足相应要求,再次是将墙柱模板,加工成钢框塑料模板或者是背肋的中空塑料模板。最后还可以改进生产施工工艺,提高塑料模板的相关性能。 另外可通过外加剂,如塑料增韧剂,通过相应的化学物理作用来提高各种塑料材料的韧性、断裂伸长率和冲击强度。

4、解决损耗高的问题。通过协调施工方案、合理安排施工进度,并且加强和合理安排施工现场,合理选择施工管理层和施工劳务层,以及对相关人员进行技术交底,提高操作人员的技术水平,加强现场操作管理,达到减少损耗,提高使用塑料模板的经济性、环保型。

5、解决电焊渣烫坏板面问题,应在电焊作业时采取相应防护措施,解决电焊渣掉落烫坏塑料模板的问题。塑料模板材料中也可加入适量的阻燃剂,提高塑料模板的阻燃系数,防止塑料模板高温引起燃烧。

另外也可在电焊作业时采取施工防护措施,如准备一块石绵布,对平铺在焊点下,或将一块小木板靠在焊点旁,阻挡焊渣直接掉落在塑料模板上,就可以解决电焊烫坏塑料模板的问题。

可降解塑料的优点篇(7)

食品包装是对食品进行的外包装。它对食品的保存、食品安全有着重要作用。同时,食品包装还有一定的宣传效果。因此,食品包装受到广大食品生产商的重视,食品包装的技术和应用得到迅猛发展。

在如今,食品包装的材料五花八门,有纸张、金属、玻璃、陶瓷、竹木、高分子材料以及复合材料等[1,2],其中高分子材料内又包含塑料、橡胶和涂料。下面对食品包装的主要包装材料进行叙述和分析。

在这些材料中,以纸张做为材料成本最为低廉、外包装容易加工、装潢。但是,采用纸张作为包装材料。包装很容易因受到外力而遭到破坏。包装外表的装潢颜料也容易渗透纸张,使其内部的食物受到污染。临时使用纸张会对食品的质保不会产生影响,但是,时间较长一点,纸质包装内部的食物就容易因细菌增生而受到污染。这些表明采用纸张做为包装其对里面食物的保护能力受到质疑。并且,纸张会消耗大量的木材,从这个方面说,纸张做为食品包装材料并不适合当前大规模的工业生产,而是更适用于临时使用。

玻璃、陶瓷做为包装材料,由于两者的化学性质较为稳定,因此,不容易受到酸、碱、油等物质的侵蚀。这也意味着,包装在内的食物不会受到包装材料的污染。并且,由于玻璃具有较好的光透特性,消费者很容易看清内部的食物的状态。为消费者选择食物带来了一定的方便。在回收时,玻璃和陶瓷均属可回收材料。因此,使用两者对环境的污染非常小,对周围生态的保护较佳。因此,采用玻璃和陶瓷做为包装材料受到一定的支持。玻璃和陶瓷广泛应用于对调料、酒、油等具有较强化学性质的食品的包装,也用于制成瓶用于饮料包装。虽然玻璃和陶瓷具有以上种种优点,但是,玻璃和陶瓷均属于韧性较差的材料。两者在面对外力冲击时,很容易破碎形成碎片,这些碎片会对周围人的安全产生一定的威胁。而且,玻璃和陶瓷的密封、形状加工、装潢的要求均较高。因此,玻璃和陶瓷的使用范围受到一定的限制。

当前食品包装采用的金属材料包括铁、铝、不锈钢等。金属做为包装材料,由于金属具有较佳的延展性,较容易进行加工,金属形成的外包装对其内部的食物的保护较好,金属容易进行装潢而受到一定的提倡。可是,金属相对于纸张、玻璃和陶瓷其价格很高,包装成本较高。而且,金属的化学性质较为活泼,在空气中容易被氧化被侵蚀,也容易与包含酸碱性较强的食物进行化学反应,进而污染食物。因此,在当前,金属虽然广泛地应用,并占有重要的地位,但其使用受到一定的限制,多用于罐装包装。此外,金属虽然可以在自然界进行降解,但是,金属在降解时,离散的金属粒子本身对周围的环境也会产生一定的影响,甚至是污染。金属材料在遭到破坏形成碎屑时,这些碎屑也会对周围生物的安全产生一定的威胁。金属材料在总体上数量相对稀少,属于不可再生资源。因此,许多专家提议限制金属在食物包装的使用数量和使用范围。金属包装在罐装上具有独特的优势,许多商业集团研发新的技术,尽量使用较少的金属材料进行包装。如可口可乐公司采用的新加工技术使得新式的铝制易拉罐的防护能力不变的前提下,重量减少了20%。

高分子材料中,主要包括塑料和橡胶两部分。其中,塑料为目前食品包装中主要材料。塑料成本较为低廉,同时具备较为稳定的化学性质。塑料抗水性收到广泛的称赞,同时,还具备优秀的抗酸性和抗碱性。在物理性质方面,塑料具备易加工,易封装,易装潢等优点,同时,塑料也往往具备较好的坚韧性,适宜面对复杂的环境。虽然塑料具有以上种种优点,但是,它也具备很多缺点。塑料虽然抗水性能优异,但是,面对有机溶剂它往往会溶解在里面,它的抗溶解性非常低,很容易溶解在里面。塑料在加工时,塑料内会残留一定的杂质,这些杂质容易融入食物中对食物产生污染。塑料平时时化学性质稳定,但是塑料在高温低温等较为极端的温度环境中,塑料就会发黏或变得易脆,其防护性能降低得极其显著。塑料的化学稳定性使得塑料很难在自然环境中被降解。废弃的塑料会对周围的环境产生种种污染。虽然,塑料有种种缺点,但是瑕不掩瑜,塑料的种种优点使得食品包装业广泛地使用塑料做为包装材料,也使得很难用其它材料对塑料进行完全替代。但,塑料是来源于石油化工业,其生产本身对周围具有一定的污染。石油做为不可再生资源,其数量也是有限。虽然塑料可以在一定程度上进行循环使用,但是,做为食物包装的材料,却很难使用回收后的塑料做为包装材料。因此,在日益提倡节能减排,节约资源保护地球的今天,塑料做为包装材料受到一定的质疑。因此,有的人从保护环境的方面提出使用可降解塑料,但是这仍然无法彻底解决塑料的环境污染问题[1]。

在当前,对食物包装的改进中,许多研究者提倡否定过度包装,建议使用简约包装,尽量缩减包装材料使用。但,这并不能从根本上解决食物包装问题。当前,食品包装业提倡使用绿色食品包装。即采用新技术对现有的食物包装材料进行性能改进。如,有的研究者认为[2],纸质包装材料,不像玻璃一样易碎,不像金属那样贵,也不不像塑料那样难以分解,建议采用新式技术,开发新型纸张材料。如采用石碳纸而不采用有机纸进行包装。但是,这些在目前仍旧是属于概念,无法在现实中大量的使用。也有的研究者从不同的角度提出开发新式可降解塑料、抗菌包装等技术。但这些技术同样会面对诸如环境污染,食物污染等问题,均属不成熟方案。从总体上讲,绿色食品包装还有很长的路要走。

食品包装是关乎食品安全,具有重要的意义,对食品包装的研究,对发展经济改善国民生活具有重要意义。

可降解塑料的优点篇(8)

【论文摘要】塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。

什么是白色污染?这要从塑料开始谈起,人们以石油为原料制得乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,这些物质的分子在一定条件下能相互反应生成分子量很大的化合物:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯,我们通常使用的塑料就是由上述四种高分子组成的材料,聚乙烯、聚丙烯薄膜抖动时声音发脆,而聚氯乙烯薄膜则较柔软,抖动时无发脆声音;发泡塑料一般是聚苯乙烯,燃烧时有浓烟。从上世纪60年代开始,塑料进入广泛实用阶段,由于塑料具有很多优点:它取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧,因此塑料一问世,便深受世界欢迎,它迅速渗入到社会生活的方方面面,塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。塑料被列为20世纪最伟大的发明之一,塑料的普及被誉为白色革命。随着塑料产量不断增大,成本越来越低,我们用过的大量农用薄膜、包装用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被抛弃在环境中,给景观和环境带来很大破坏,由于塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。

1白色污染的危害

1.1视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在生活环境中,给人们的视觉带来不良刺激,影响环境的美感。前几年,有人戏称我国有两座万里长城,一为古长城,二为白色长城,指的是我国铁路沿线到处是白色的饭盒、塑料袋,这就是视觉污染。在我们学校,随处可见一次性饭盒、各色塑料袋,起风时候,塑料袋到处飘扬,严重影响校园的美观。

1.2白色污染的潜在危害则是多方面的

1.2.1一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康早在40年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。1975年,美国就禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。在我国,更为严重的是,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小企业或家庭作坊生产的。每次吃饭时,就有不少同学用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体。

1.2.2使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长我国目前使用的塑料制品一般是不可降解的,其分子量在2万以上,只有分子量降为2000以下时,才能被自然界中微生物所利用,而这一过程至少需200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响土壤的透气性,阻碍水分的流动,从而影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。

1.2.3填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。

1.2.4若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生迄今为止毒性最大的一类物质:二恶英。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。

2白色污染的防治

2.1停止使用一次性餐具及超薄塑料袋由于一次性塑料餐具难降解,现在许多城市都推广使用绿色餐具——纸制餐具,因为纤维素能被微生物降解。但许多环保专家认为,用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智。首先,纸制餐具同样也会带来视觉上的污染,因为它们的降解速度并不快,往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次,制纸制餐具时,除用到草浆、稻浆外,还要加入1/3左右的木浆,若全面推广,势必造成大量木材的消耗,导致森林砍伐的加剧。值得注意的是,我国森林覆盖率仅为13.92%,人均占有森林面积只相当于世界人均水平的17.2%,居世界112位。第三,制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造浆工艺需大量水,而我国人均水的占有量在世界上排88位,已被列为世界12个贫水国家的名单上;若污水未经处理,直接排入河流中,会引起水污染;纸制餐具成型后需立即烘干,这就需要耗大量能。而我国能源结构是以燃煤为主,这样就会增加空气中SO2的含量,引起酸雨。因此,无论是从环保角度,还是从节约资源角度,不使用一次性塑料餐具及纸制餐具都是一件好事。

可降解塑料的优点篇(9)

目前,塑料制品的广泛使用在带给人们生活便利的同时,也给人类赖以生存的环境造成了日益严重的污染,其中,泡沫塑料制品所占比例较为突出。如果采用可生物降解材料生产泡沫塑料,在微生物或生物酶的作用下可使制品降解成为“零污染”的二氧化碳和水,即可解决困扰全球的环境污染问题。

可生物降解泡沫塑料的研究主要集中于淀粉类泡沫塑料、纤维素泡沫塑料,以及可生物降解聚酯泡沫塑料,其中,可生物降解聚酯泡沫塑料是研究较为深入的一类。

1 淀粉类泡沫塑料

淀粉是一种来源广泛的可再生资源,价格低廉,但是淀粉结晶性强,加工成型困难,产品的力学性能也较差,而且淀粉是亲水性的,纯淀粉制品对环境湿度的要求较高,因此一般要对淀粉进行改性,以满足应用要求。近年来,在对淀粉进行改性的基础上,淀粉类泡沫塑料大致可以分为淀粉泡沫塑料和淀粉类复合泡沫塑料两大类。

淀粉泡沫塑料:主要包括天然淀粉泡沫塑料和变性淀粉泡沫塑料。天然淀粉主要是小麦淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉等,含有不同比例的支链和直链结构。变性淀粉主要是醚化淀粉、酯化淀粉、接枝共聚改性淀粉等。普通淀粉泡沫塑料多为开孔结构,泡孔不均匀,泡体易脆;高直链淀粉泡沫塑料多是闭孔结构,泡孔小而均匀,脆性降低。由乙酸酯淀粉制得的泡沫塑料,耐水、表面光滑,压缩强度、密度均高于聚苯乙烯泡沫塑料,但弹性稍差,加工时易发生部分降解。而由聚乙烯醇和高直链玉米淀粉制备的泡沫塑料在性能上已可取代聚苯乙烯泡沫塑料。

淀粉类复合泡沫塑料:指将淀粉与可生物降解的聚合物共混,制备的泡沫塑料。常用的聚合物有天然聚合物(纤维素等)、可生物降解聚合物(聚酯等)、以及可与淀粉反应的聚合物。体系中常添加纤维以使泡沫塑料具有较高强度,尤其是在温度较低及湿度较高时作用比较明显,纤维搭建的网络结构在淀粉因湿度降低变脆时,起到“桥梁”的作用,连接断裂面;当湿度较高时,增加制品强度。将淀粉与聚乙烯醇共混烘焙制备所得的泡沫塑料,当湿度较低时,醇解度低的聚乙烯醇对泡沫塑料强度的提高较大,湿度较高时,则是醇解度高的较大。同时,泡沫塑料的弯曲强度随聚乙烯醇分子量的增加而提高。

2 纤维素泡沫塑料

纤维素是植物细胞壁的主要成分,是地球上最丰富的可再生资源之一。据估计,总量约达26×1010t。由纤维素制成的发泡制品既不污染环境,其制备技术也比较简单,且制品防震性能较好。

纤维素泡沫材料的发泡方法可分为两种,一是化学发泡法,二是水蒸气发泡法。化学发泡法是常规方法,发泡时,将原料制浆、入模,随着温度的不断上升,发泡剂分解、产生气体,在浆料中其他助剂的共同作用下形成稳定而均匀的泡体。但是若选用的化学发泡剂不当,会在生产或后处理过程中产生污染。水蒸气发泡方法不使用化学发泡剂,对环境无污染,但其生产设备复杂,成本较高,发泡工艺难以控制。广东工业大学研究提出了纸浆低温发泡方法,并发现发泡剂的含量直接影响泡沫制品的拉伸强度。还有研究人员将植物秸秆粉碎,与粘接剂混合后,经过发泡等一系列工艺流程,制备得到泡沫包装材料。

木质素是纤维素之外另一来源丰富的天然高分子。除了可降解的特性之外,它还有合成高分子具有的热塑性等特性,因此在工业生产中应用广泛。但木质素结构复杂,难以用明确的分子式表示,使其在泡沫材料的应用上有一定的困难,目前仅是作为泡沫材料的添加剂使用,尚未见到以木质素为原料制备泡沫材料的相关报道。

3 可生物降解聚酯泡沫塑料

目前,可生物降解聚酯材料通过乳液冷冻干燥、相分离等方法,可制得具有开孔结构,规模较小的泡沫材料,主要用于药物缓释控制和组织工程。但若将其大规模应用于生产和生活中,上述方法是行不通的,只有通过成熟的物理发泡或化学发泡方法实现。

聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是用于可生物降解聚酯泡沫塑料研究的主要基体材料。

聚乳酸由乳酸经化学合成得到,而乳酸是植物中提取的淀粉经过酶的分解生成葡萄糖,再经过乳酸菌发酵而生成的。因此,聚乳酸有很好的生物相容性和生物可吸收性,是一种重要的可生物降解材料,广泛应用于医疗行业,尤其是药物缓释体系。但是,聚乳酸一般分子量分布宽、强度低、易脆、抗冲击性差,并且热变形温度较低,热稳定性较差,在加工时易发生热降解,从而使分子量下降。同时,原料乳酸价格以及聚合工艺导致聚乳酸有较高的生产成本,使其价格也比较高。上述因素均限制了聚乳酸的广泛应用。

聚乳酸泡沫塑料的制备研究尚处于起步阶段,有研究表明可将物理发泡剂加入到粒径较小的聚乳酸粒子中,再进行发泡,但是这一方法加工困难,不适宜大规模推广应用。也可将物理发泡剂和化学发泡剂同时混入聚乳酸中,采用直接挤出工艺制备,但得到的泡沫塑料易脆,耐冲击性能较差。此外,可采用添加扩链剂或过氧化物的方法对聚乳酸进行改性,再进行发泡,但通过这两种方法制得的泡沫产品结构不均匀。

和聚乳酸一样,聚己内酯也是脂肪族聚酯,其合成主要是通过己内酯单体的开环聚合或配位聚合制得。聚己内酯有较好的药物通透性,同样在医学领域应用广泛。在力学性能方面,聚己内酯和聚乙烯的力学性能相当,但其玻璃化转变温度和熔点较低,因此聚己内酯不能单独用于制备塑料制品,需要和其他高分子材料混合使用或进行改性处理。

聚己内酯泡沫塑料的制备可通过常规的物理或化学发泡方法实现。利用辐射交联技术对PCL改性后制备的泡沫塑料,其密度最小可达79Kg/cm3,但材料力学性能下降较多;也可以使用过氧化物,如过氧化苯甲酰,对PCL进行交联改性后,通过化学发泡方法制备泡沫材料,得到的泡沫塑料密度为0.04~0.30g/cm3,并且泡沫塑料性能受泡孔密度、泡孔壁厚度的影响明显,但一定尺寸范围内的泡孔大小对泡沫材料的压缩性能影响较小[1]。同时,为了降低因PCL的高价格带来的高成本,可将无机填料加入到发泡体系中,使用辐射交联或过氧化物交联技术制备PCL泡沫塑料。

聚丁二酸丁二醇酯是综合性能较优异的一类可生物降解脂肪族聚酯材料,由1,4-丁二醇和1,4-丁二酸缩聚得到,各项物理性能与聚丙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯相近,广泛应用于包装领域。但是PBS的熔体强度低,难以发泡,将PBS应用于泡沫塑料领域尚未工业化生产。

相比于聚乳酸和聚己内酯,关于聚丁二酸丁二醇酯泡沫塑料的研究更为深入。采用辐射交联、过氧化物交联、紫外光交联等多种交联方法对PBS进行改性,可以提高材料熔体强度,改善其在熔融状态下因熔体强度低导致的串泡、泡孔塌陷和气泡过大等问题,同时辅以其他改性方法,进而制备泡沫塑料。

辐射交联:辐射可以在PBS中有效引入交联结构,提高熔体强度,采用化学发泡方法进行泡沫塑料的制备,发现泡孔直径随熔体强度的增加而降低,并且随着发泡剂含量的增加,泡孔直径增大,相应的泡孔密度降低。同时,多官能团单体、无机材料、玻璃纤维的添加对PBS辐射交联效果均具有正面的影响。在这些体系中,材料的机械性能和热稳定性提高,并且交联没有破坏材料的可生物降解性,材料仍然是可降解的。但是,这些研究未能进一步研究材料发泡性能的变化。也可将PBS和PCL共混进行辐射处理,熔体强度的提高有效改善了材料的发泡性能,并且随着辐射剂量的升高,泡孔直径减小,因此可以通过控制辐射剂量来调节发泡后的泡孔结构。但是,辐射处理过程的操作和维护技术复杂,运行中安全防护要求高,对形状不规则的制品及厚制品实现均匀交联难度高,而且投资较大,因此目前尚未大规模应用。

过氧化物交联:常用过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂,DCP在一定温度下产生活性基团,使PBS产生交联结构,并且随DCP含量的增加,交联程度提高,材料拉伸性能提高。DCP也可使PBS的共聚物-聚己二酸/丁二酸-丁二酯实现有效交联,并采用化学发泡方法制备得到泡沫塑料制品[2]。研究表明,添加3份DCP,可得到具有闭孔结构、高发泡倍率(密度为0.05g/cm3)的泡沫塑料。同时,体系中添加无机粉体,可使泡孔结构在生长过程中稳定下来,制备得到泡沫密度低于0.05g/cm3的泡沫塑料。然而,过氧化物在使材料产生交联的同时,也易导致材料降解,从而降低材料性能,并且在反应过程中需控制温度,防止焦化现象出现影响产品质量或损坏设备,这些缺点均限制了过氧化物的应用范围。

紫外光交联:在光引发剂、交联剂的作用下,通过紫外光辐照,可使PBS交联,并且控制交联度。交联提高了材料的熔体弹性和熔体强度,通过化学发泡方法,可制备得到泡孔细密均匀的泡沫塑料。其中,合适的交联度是制备PBS泡沫塑料的重要因素,交联度过低,熔体强度得不到有效提高,交联度过高,发泡过程中又容易限制气泡生长,因此,需将其控制在适当的范围内。同时,在PBS主链上引入柔性链段,合成聚酯聚醚嵌段共聚物,同样采用紫外交联方法,可实现共聚物的交联,并且嵌段共聚物自身发泡性能优于均聚物的发泡性能,交联也使共聚物的发泡性能得到进一步提高。在常规的发泡方法之外,采用新型微胶囊发泡剂进行发泡也可以得到泡沫塑料。

4 结语

可生物降解泡沫塑料的原料可以从天然植物中提取,或者通过化合物加工得到,具有环保、完全可降解的特点,是地球上宝贵的资源,也代表了泡沫塑料的发展方向。世界各国都加快了对可生物降解泡沫塑料的研究,我国也积极利用现有技术手段和资源进行深层次的开发,希望在不久的将来,能够突破发展瓶颈,实现从实验室研究阶段进入大批量的产业化生产。

可降解塑料的优点篇(10)

 

什么是白色污染?这要从塑料开始谈起,人们以石油为原料制得乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,这些物质的分子在一定条件下能相互反应生成分子量很大的化合物:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯,我们通常使用的塑料就是由上述四种高分子组成的材料,聚乙烯、聚丙烯薄膜抖动时声音发脆,而聚氯乙烯薄膜则较柔软,抖动时无发脆声音;发泡塑料一般是聚苯乙烯,燃烧时有浓烟。从上世纪60年代开始,塑料进入广泛实用阶段,由于塑料具有很多优点:它取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧,因此塑料一问世,便深受世界欢迎,它迅速渗入到社会生活的方方面面,塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。塑料被列为20世纪最伟大的发明之一,塑料的普及被誉为白色革命。随着塑料产量不断增大,成本越来越低,我们用过的大量农用薄膜、包装用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被抛弃在环境中,给景观和环境带来很大破坏,由于塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。 

 

1白色污染的危害 

 

1.1视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在生活环境中,给人们的视觉带来不良刺激,影响环境的美感。前几年,有人戏称我国有两座万里长城,一为古长城,二为白色长城,指的是我国铁路沿线到处是白色的饭盒、塑料袋,这就是视觉污染。在我们学校,随处可见一次性饭盒、各色塑料袋,起风时候,塑料袋到处飘扬,严重影响校园的美观。 

1.2白色污染的潜在危害则是多方面的 

1.2.1一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康早在40年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。1975年,美国就禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。在我国,更为严重的是,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小企业或家庭作坊生产的。每次吃饭时,就有不少同学用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体。 

1.2.2使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长我国目前使用的塑料制品一般是不可降解的,其分子量在2万以上,只有分子量降为2000以下时,才能被自然界中微生物所利用,而这一过程至少需200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响土壤的透气性,阻碍水分的流动,从而影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。 

1.2.3填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。 

1.2.4若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生迄今为止毒性最大的一类物质:二恶英。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。 

2白色污染的防治 

 

2.1停止使用一次性餐具及超薄塑料袋由于一次性塑料餐具难降解,现在许多城市都推广使用绿色餐具——纸制餐具,因为纤维素能被微生物降解。但许多环保专家认为,用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智。首先,纸制餐具同样也会带来视觉上的污染,因为它们的降解速度并不快,往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次,制纸制餐具时,除用到草浆、稻浆外,还要加入1/3左右的木浆,若全面推广,势必造成大量木材的消耗,导致森林砍伐的加剧。值得注意的是,我国森林覆盖率仅为13.92%,人均占有森林面积只相当于世界人均水平的17.2%,居世界112位。第三,制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造浆工艺需大量水,而我国人均水的占有量在世界上排88位,已被列为世界12个贫水国家的名单上;若污水未经处理,直接排入河流中,会引起水污染;纸制餐具成型后需立即烘干,这就需要耗大量能。而我国能源结构是以燃煤为主,这样就会增加空气中so2的含量,引起酸雨。因此,无论是从环保角度,还是从节约资源角度,不使用一次性塑料餐具及纸制餐具都是一件好事。 

可降解塑料的优点篇(11)

 

什么是白色污染?这要从塑料开始谈起,人们以石油为原料制得乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,这些物质的分子在一定条件下能相互反应生成分子量很大的化合物:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯,我们通常使用的塑料就是由上述四种高分子组成的材料,聚乙烯、聚丙烯薄膜抖动时声音发脆,而聚氯乙烯薄膜则较柔软,抖动时无发脆声音;发泡塑料一般是聚苯乙烯,燃烧时有浓烟。从上世纪60年代开始,塑料进入广泛实用阶段,由于塑料具有很多优点:它取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧,因此塑料一问世,便深受世界欢迎,它迅速渗入到社会生活的方方面面,塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。塑料被列为20世纪最伟大的发明之一,塑料的普及被誉为白色革命。随着塑料产量不断增大,成本越来越低,我们用过的大量农用薄膜、包装用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被抛弃在环境中,给景观和环境带来很大破坏,由于塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。 

 

1白色污染的危害 

 

1.1视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在生活环境中,给人们的视觉带来不良刺激,影响环境的美感。前几年,有人戏称我国有两座万里长城,一为古长城,二为白色长城,指的是我国铁路沿线到处是白色的饭盒、塑料袋,这就是视觉污染。在我们学校,随处可见一次性饭盒、各色塑料袋,起风时候,塑料袋到处飘扬,严重影响校园的美观。 

1.2白色污染的潜在危害则是多方面的 

1.2.1一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康早在40年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。1975年,美国就禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。在我国,更为严重的是,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小 企业 或家庭作坊生产的。每次吃饭时,就有不少同学用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体。 

1.2.2使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长我国目前使用的塑料制品一般是不可降解的,其分子量在2万以上,只有分子量降为2000以下时,才能被 自然 界中微生物所利用,而这一过程至少需200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响土壤的透气性,阻碍水分的流动,从而影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。 

1.2.3填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。 

1.2.4若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生迄今为止毒性最大的一类物质:二恶英。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。 

2白色污染的防治 

 

2.1停止使用一次性餐具及超薄塑料袋由于一次性塑料餐具难降解,现在许多城市都推广使用绿色餐具——纸制餐具,因为纤维素能被微生物降解。但许多环保专家认为,用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智。首先,纸制餐具同样也会带来视觉上的污染,因为它们的降解速度并不快,往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次,制纸制餐具时,除用到草浆、稻浆外,还要加入1/3左右的木浆,若全面推广,势必造成大量木材的消耗,导致森林砍伐的加剧。值得注意的是,我国森林覆盖率仅为13.92%,人均占有森林面积只相当于世界人均水平的17.2%,居世界112位。第三,制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造浆工艺需大量水,而我国人均水的占有量在世界上排88位,已被列为世界12个贫水国家的名单上;若污水未经处理,直接排入河流中,会引起水污染;纸制餐具成型后需立即烘干,这就需要耗大量能。而我国能源结构是以燃煤为主,这样就会增加空气中so2的含量,引起酸雨。因此,无论是从环保角度,还是从节约资源角度,不使用一次性塑料餐具及纸制餐具都是一件好事。