【廣告】
PLA和PBAT改性技術(shù):用硅灰石填充,可以增強增韌
寵物袋可降解原料是目前研究、工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)為成熟、并且在周圍環(huán)境中可以生物降解的一種脂肪族聚酯材料。然后,寵物袋可降解原料因其自身的高脆性、低降解速率、以及耐熱性差等缺陷,限制了其應(yīng)用推廣。
因此,為了克服上述局限性,國內(nèi)外的科研工作者通過化學(xué)改性、物理改性以及物理-化學(xué)協(xié)同改性等手段對PLA進行結(jié)構(gòu)調(diào)控,以此提升寵物袋可降解原料的綜合性能。
寵物袋可降解原料是由己二酸丁二酯(PBA)和對苯二甲酸丁二酯(PBT)無規(guī)共聚生成的脂肪族-芳香族共聚酯,由于其具有高斷裂伸長率,高沖擊強度和可生物降解性,因此被廣泛用于增韌改性PLA。
為了降低生產(chǎn)成本,成功制備出綜合性能較好的PLA基復(fù)合材料,張云飛在前人的工作基礎(chǔ)上,利用硅灰石填充改性PLA/PBAT共混體系,并系統(tǒng)研究了硅灰石對PLA/PBAT復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性能的影響。
FTIR結(jié)果表明,硅灰石與PLA/PBAT共混物之間沒有發(fā)生明顯的化學(xué)鍵合,其在PLA/PBAT共混物中是一種物理分散。
FESEM照片顯示,硅灰石在PLA/PBAT/硅灰石復(fù)合材料中形成了取向排列,并且隨著硅灰石含量的增加,硅灰石與PLA/PBAT相之間的界面粘附力減弱;類偶聯(lián)劑主要應(yīng)用于玻璃纖維和顆粒狀的含硅填料中,也應(yīng)用于部分金屬氧化物和氫氧化物,但不適宜作為碳酸鈣填充復(fù)合塑料的偶聯(lián)劑。DSC分析顯示,硅灰石的加入促進了PLA的結(jié)晶,使得其熔融溫度向高溫方向移動。添加少量硅灰石可以提高復(fù)合材料的力學(xué)性能,當(dāng)添加1份硅灰石時,復(fù)合材料的拉伸強度從41.08?MPa增至44.89?MPa,缺口沖擊強度從67.89?kJ/m2增至70.32?kJ/m2。
全降解為什么傳統(tǒng)“堆肥”一定要“60天
寵物袋可降解原料為什么傳統(tǒng)“堆肥”一定要“60天為啥子要60天?一般有機肥堆肥發(fā)酵15-20天的產(chǎn)品只能達到無害化標(biāo)準(zhǔn)。而的有機肥料堆肥發(fā)酵過程一般需要45-60天的時間。
這是因為在堆肥前期的升溫階段以及高溫階段會植物致病病原菌、蟲卵、雜草籽等有害微生物,但此過程中微生物的主要作用是新陳代謝、繁殖,而只產(chǎn)生很少量的代謝產(chǎn)物,并且這些代謝產(chǎn)物不穩(wěn)定也不易被植物吸收。到后期的降溫期,微生物才會進行有機物的腐殖質(zhì)化,并在此過程中產(chǎn)生大量有益于植物生長吸收的代謝產(chǎn)物,這個過程需要45-60天。經(jīng)此過程的堆肥可以達到三個目的,一是無害化;FTIR結(jié)果表明,硅灰石與PLA/PBAT共混物之間沒有發(fā)生明顯的化學(xué)鍵合,其在PLA/PBAT共混物中是一種物理分散。二是腐殖質(zhì)化;三是大量微生物代謝產(chǎn)物如各種、蛋白類物質(zhì)等。
全降解材料有機堆肥的發(fā)酵過程簡單可分為以下4各階段
1、發(fā)熱階段堆肥制作初期,寵物袋可降解原料在堆肥中的微生物以中溫、好氣性的種類為主,常見的是芽孢和霉菌。它們啟動堆肥的發(fā)酵過程,在好氣性條件下旺盛分解易分解有機物質(zhì)(如簡單糖類、淀粉、蛋白質(zhì)等),產(chǎn)生大量的熱,不斷提高堆肥溫度,從20℃左右上升至40℃,稱為發(fā)熱階段,或中溫階段。 2、高溫階段隨著溫度的提高,好熱性的微生物逐漸取代中溫性的種類而起主導(dǎo)作用,溫度持續(xù)上升,一般在幾天之內(nèi)即達50℃以上,進入高溫階段。5,乙醇濃度為75%,堿化醚化溫度為35℃,醚化時間為3h,液料比8∶1(ml/g),可以制備粘度為894。
在高溫階段,好熱和好熱真菌成為主要種類。它們對堆肥中復(fù)雜的有機物質(zhì)(如纖維素、半纖維素、果膠物質(zhì)等)進行強烈分解,熱量積累,堆肥溫度上升至60-70℃,甚至可高達80℃。隨即大多數(shù)好熱性微生物也大量或進入休眠狀態(tài)(20天以上),這對加快堆肥的腐熟有很重要的作用。堆肥不當(dāng)?shù)亩逊?,只有很短的高溫期,或者根本達不到高溫,因而腐熟很慢,在半年或者更長時期內(nèi)還達不到半腐熟狀態(tài)。 3、降溫階段當(dāng)高溫階段持續(xù)一定時間后,纖維素、半纖維素、果膠物質(zhì)大部分已被分解,剩下很難分解的復(fù)雜成分(如木質(zhì)素)和新形成的腐殖質(zhì),微生物的活動減弱,溫度逐漸下降。根據(jù)新規(guī)定,從2022年起,該原則將進一步擴展至建筑材料、玩具、運動休閑用品、裝修和園藝用品等行業(yè)。當(dāng)溫度下降到40℃以下時,中溫性微生物又成為優(yōu)勢種類。
如果降溫階段來的早,表明堆制條件不夠理想,植物性物質(zhì)分解不充分。這時可以翻堆,將堆積材料拌勻,使之產(chǎn)生第二次發(fā)熱、升溫,以促進堆肥的腐熟。 4、腐熟保肥階段堆肥腐熟后,體積縮小,堆溫下降至稍高于氣溫,這時應(yīng)將堆肥壓緊,造成厭氣狀態(tài),使有機質(zhì)礦化作用減弱,以利于保肥。80歐元款以籌集40億至80億歐元的計劃,這項計劃可為歐盟財政預(yù)算提供4%的資金來源。
全降解塑料作用被過分夸大
1、人體內(nèi)降解制品:如手術(shù)線、骨釘、骨板,可以避免二次手術(shù)取出不降解材料,減少人類手術(shù)痛苦。2、人為和無意泄露污染:在戶外、河水、海水中的回收不回來的一次性塑料制品污染,僅占一次性塑料制品中的一小部分。如果回收技術(shù)和回收政策得當(dāng),還會減少,但是減少到0,是有難度的。3、塑料農(nóng)用降解地膜:不用回收即可降解。地膜長久使用對土壤是否有害?目前還沒有科學(xué)定論,猜測還是有的。目前降解地膜大規(guī)模使用還很少,時間還很短,沒有足夠時間實際檢驗。4、有毒有害塑料制品:例如有毒垃圾和瓶,回收回來也難以處理,所以回收回來后,進行降解處理是一種選擇。問題:降解是否經(jīng)過微塑料?降解塑料的降解過程是否產(chǎn)生微塑料?目前還沒檢測到,即使產(chǎn)生了降解塑料微塑料,主要危害是人類和動物吸入,但是寵物袋可降解原料微塑料在人體和動物體內(nèi)都會很快降解,這和普通微塑料完全不同。(3)熔體壓力或溫度過高或波動太大,這樣造成擠出熔流不穩(wěn),影響厚度不均,可調(diào)解溫度,擠出速度改善。