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生物降解高分子在缓冲包装材料中的应用下是嘛

发布时间:2021-07-15 01:41:33 阅读: 来源:螺旋输送机厂家
生物降解高分子在缓冲包装材料中的应用下是嘛

生物降解高分子在缓冲包装材料中的应用(下)

(4)淀粉作为普通泡沫体的组分

关于淀粉填充聚苯乙烯泡沫塑料作了不少研究。制造方法是将淀粉粒料和泡沫体粒料进行机械混熔,然后发泡成型。但这种填充型泡沫塑料在生产和性能上存在一些缺陷。其中最大的问题是泡沫塑料制造过程中始终保持30%以上的回流量,而已填入的淀粉会在回用过程中逐渐碳化,使最终产品色泽变暗甚至变色,影响美观和销售。欲使颜色改变不明显,只能减少淀粉的填充量或舍弃回流料。前者会使降解效果大打折扣,后者则会造成浪费和额外的污染。此外降解的彻底性至今还有争议,普遍认为仅仅是淀粉部分被微生物吞噬,而聚苯乙烯的框架仍被遗留下来。

淀粉链段上有许多潜在的官能团,它们在一定条件下都可以成为反应的活性体。根据这一特性,可以利用缩聚反应使淀粉成为聚合体的一部分准备试样及丈量用具。目前,淀粉基的聚氨酯泡沫研究和报道较多。Roberta Alfani等人用可溶性淀粉、PCLt和己下面详细的济南试金给大家介绍1下如何使用电子引申计:烷二异氰酸酯合成聚氨酯泡沫。实验结果表明,淀粉的加入会略降低反应速度,但可加入二月桂酸二丁基锡等催化剂可调节反应速度,以得最佳效果。制成的泡沫材料多为开孔结构,玻璃化温度随淀粉量的增大而升高松弛实验机是不是具有智能控制系统。对相同淀粉含量的淀粉基聚氨酯泡沫和在反应后才掺入淀粉的聚氨酯泡沫作热重分析,发现二者有较大差别。这些差别证实淀粉以键合方式参与了聚氨酯泡沫的构成。

Cunningham等则采用了一种名为Fantesk的原料为淀粉源。Fantesk是射流法制得的淀粉-油混合物。他们将一定量的Fantesk、聚酯多元醇、芳香族聚异氰酸酯与二月桂酸二丁基锡及水混合并反应。对试验产物作FTIR分析,发现在不同淀粉/聚酯体系中,未反应的异氰酸酯/苯基峰(2277/1600)的比值基本不变,苯基峰只与加入的芳香族聚异氰酸酯的量有关,而异氰酸酯相对过量。这说明淀粉有如聚酯多元醇一样参与了反应。淀粉量的增加,会使泡沫的硬度加大,这与反应混合物的粘度及膨胀过程中络结构的撕裂有关。

2.存在的问题

(1)使用性能 国内外研究的可降解泡沫材料种类较多,其中有不少在力学性能上可与同类应用的传统塑料相比,但其使用性能往往不尽如人意。主要缺点是含淀粉或纤维的发泡制品耐水性都不好,湿强度差,一遇水则力学性能严重下降,而耐水性恰恰是传统泡沫塑料在使用过程中的优点。可降解泡沫材料的生物降解性必然损害产品的耐久性,在一定程度上降低了其力学性能,从而限制了应用的范围。另外,以淀粉为原料的降解材料在使用过程中易发生淀粉再结晶现象,使材料缓慢变脆,柔韧性降低,影响使用性能。

(2)降解性能 淀粉填充普通泡沫体制备的发泡材料,在自然环境下淀粉部分可被微生物分解,但材料仅仅是部分失重,其中所含的普通塑料均难以降解,一直残留在土壤中,日积月累造成污染,故此类产品应属淘汰型。对于以淀粉、纤维及其他合成高聚1、调剂金相显微镜与灯源的方向物为主体的生物降解发泡材料,其降解速度不易控制,而且有些材料中有机助剂的添加可能影响材料的最终降解程度。

(3)价格 国内外普遍认为,可降解泡沫制品比同类现行泡沫塑料价格高出50%以上,其中能完全降解的高出4~8倍,没有市场竞争力,推广较为困难。

3. 发展前景

淀粉、纤维等生物降解高分子在降解材料中的应用有着巨大的优势和潜力。尤其是淀粉原料,来源丰富价格便宜,国外如美国多年来库存数量巨大,我国近年来也大量压库,急需开拓利用,同时也需要提高其附加值来促进农业生产。天然纤维原料是自然界中丰富的有机原料,品种众多价格低廉。原料的丰富价廉和完全生物降解性这两大优势,是生物降解材料开发利用的物质基础和必要前提。

生物降解材料的潜在市场是巨大的。随着环保意识的增强和环保法规的完善,可降解材料的市场将迅速扩大,尤其是在薄膜、片材和缓冲材料等包装领域当中。近年来,电子信息产业发展飞快,移动通讯、笔记本电脑、新型彩电、信息家电、汽车电子等正形成热点产品市场。电子信息业规模不断壮大,产品销售量猛增,所需的包装箱、缓冲衬垫、托盘等随之迅速增长。国际上已公布各项法令,对电子电气产品提出了更高的环保要求,主要针对产品原材料、配件和包装物。因而,完全降解的包装材料替代传统塑料是世界绿色环保的潮流,符合可持续发展的战略要求。同时,也对生物降解高分子在包装材料中的应用带来了巨大的动力。

对于淀粉、纤维等生物降解高分子,今后应用研究的主要任务是如何通过分子设计、共混改性等手段提高材料强度、耐水性、降解可控性等。另外配方设计、工艺设计、生物诱发剂、降解控制剂等的开发也是重要的研究课题。不断提高和完善生物降解材料的使用性能和降解性能,降低生产成本是研究领域中的主导方向。相信生物降解高分子在降解包装材料中将有更广泛的应用前景,为包装绿色化作出更大的贡献。

天津科技大学包装与印刷工程学院 王立元 王建清

信息来源:《中国包装》2005/2

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