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生物可降解塑料
熱熔級降解塑料主要由淀粉、纖維素等一些天然可再生的谷物合成,該種塑料可被自然環(huán)境中的.細菌、真菌、、藻類等微生物所降解。根據(jù)其類型與降解程度,可分為完全熱熔級降解塑料和不完全熱熔級降解塑料。完全生熱熔級降解塑料擁有與常規(guī)塑料相近的性能,廢棄之后可被自然界的微生物分解成小分子物質(zhì),然后被分解成H2O和CO2的高分子聚合物,對環(huán)境具有一-定的保護作用,所以又被稱為「綠色塑料」。不完全生物降解型塑料主要是在常規(guī)塑料中加入一些具有生物降解性能的物質(zhì)。采用這種方式降解后產(chǎn)生的小分子會長時間存在于土壤中,不能被自然環(huán)境吸收,存在降解缺陷。熱熔級降解塑料在生產(chǎn)、生活上的應(yīng)用也比較廣泛,比如常見的口罩、食品袋、覆地膜。
可降解材料的原料
目前主流的可降解材料有熱熔級降解塑料,PCL PA.....這其中,熱熔級降解塑料聚乳酸因為優(yōu)異的綜合性能被各國科研機構(gòu)和跨國公司青睞。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),2014年全球熱熔級降解塑料市場需求量約為11-12萬噸,預(yù)計未來將以20%-30%的速度增長,至2020年熱熔級降解塑料市場將達到30-50萬噸。目前,熱熔級降解塑料的主要消費領(lǐng)域是包裝材料,占總消費量的65%左右;其次為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,約占總消費量的26%。歐洲和北美是熱熔級降解塑料較大的市場,而亞太地區(qū)是增長較快的市場之一。日本、印度、中國和泰國對熱熔級降解塑料的需求還會持續(xù)增長,從而推動熱熔級降解塑料在亞太市場的增長。2007年以來,我國熱熔級降解塑料的進口數(shù)量在國內(nèi)需求的推動下不斷攀升,2010-2015年熱熔級降解塑料進口量年平均增長率達34.22%,2015年進口 金額再創(chuàng)新高達2,213.28萬美元。隨著國內(nèi)熱熔級降解塑料共混改性及成型加工技術(shù)的發(fā)展,其機械和耐熱、耐久性能得到進一步提高,促使我國的熱熔級降解塑料能夠進軍性能更加好的市場,出口價格也在逐漸上升,并與進口價格基本持平。
聚乳酸(PLA)
聚乳酸(熱熔級降解塑料)是一種新型的生物基材和可再生生物降解材料,淀粉原料經(jīng)由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖發(fā)酵制成高純度的乳酸,再通過化學(xué)合成方法合成-一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物在特定條件下完全降解,生成二氧化碳和水,不污染環(huán)境,這對保護環(huán)境非常有利,是公認的對環(huán)境友好的材料。
目前全降解包裝袋的主要生物基材料有:熱熔級降解塑料,熱熔級降解塑料 PBAT,PBAT
熱熔級降解塑料 PBAT,在堆肥情況下(60-70度)3-6個月可以完全分解成水與二氧化碳,對環(huán)境無污染。
3D打印技術(shù)的應(yīng)用
此前的熱熔級降解塑料,由于真正投入使用的“打印材料”還是以各種“塑料”為主,制作出的產(chǎn)品更多是用于打樣或開模前的驗證,也就是說停留在產(chǎn)品研發(fā)階段,而不是批量生產(chǎn)階段。
然而經(jīng)過近些年的發(fā)展,隨著國內(nèi)外市場上金屬以及更多工程塑料等3D打印材料的不斷推陳出新,熱熔級降解塑料已經(jīng)在逐步走向“ 直接制造”、“批量生產(chǎn)”的階段,這才是熱熔級降解塑料真正開始走向大規(guī)模應(yīng)用、深刻影響社會的開端。未來這項技術(shù)將非常值得我們期待!
一個典型的例子就是,不論國外的阿迪、國內(nèi)的匹克,都已經(jīng)推出過3D打印運動鞋,這些運動鞋的鞋底、鞋面都采用了熱熔級降解塑料,所使用的就是工程塑料類的材質(zhì),強韌耐用,且造型別樹一幟,雖說上千元的價格并不便宜,但是嘗鮮的人還是不少。