生物塑料是由什么制成的? 与传统塑料相比,生物塑料有何不同? 当您第一次进行研究时,这些问题可能会出现在您的脑海中。 我们希望这篇文章能够回答您的问题。
1.生物塑料与普通塑料有何不同?
首先,我们需要区分生物塑料和传统塑料。 生物塑料通常由植物糖等可再生资源制成。 例如,玉米是美国这种塑料的主要来源。 其他国家普遍使用蔗糖、甜菜、小麦和土豆。 另一方面,传统塑料是由纤维素、煤炭、天然气、盐和原油等不可再生材料生产的。
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生物塑料应用于多种产品,包括地毯、塑料管道、手机壳、车辆隔热材料、3D 绘图和医疗设备。 与此同时,塑料容器、可重复使用的水瓶、医疗用品、户外家具、玩具、手提箱和汽车零部件等都是由塑料PP(传统塑料的别称)制成的许多日常用品。
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与传统塑料相比,生物塑料是可再生的,并且对环境更有利。
它们是解决塑料废物造成的环境和健康问题的潜在解决方案。 https://www.americanoceans.org/ 最近的一项研究表明,自 20 世纪 60 年代以来,全球已生产、消耗和丢弃了超过 90 亿吨塑料。当有关塑料污染的新闻随着我们的海洋传播时,新的石油替代品 -基础产品已经出现。 许多生物塑料的倡导者指出了它的环境效益,包括更低的碳排放和更短的分解时间。 传统塑料通常含有激素干扰物双酚 A (BPA),而生物塑料则不含。
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一次性包装、容器、吸管、袋子和瓶子等产品均由生物塑料制成。
2. 生物塑料是由什么制成的?
生物塑料现在由世界各地的数十种生物材料制成。 PLA 和 PHA 是生产最广泛的生物塑料。 聚乳酸是一种由玉米、土豆和蔗糖制成的热塑性聚合物,即 PLA。 PLA 与聚丙烯和聚乙烯类似,可以使用现有机械高效、廉价地生产。 这是排在PHA 之后第二种最受欢迎的生物塑料。
全球塑料生产和消费的 5% 是 PHAs。 聚羟基链烷酸酯是由微生物从淀粉生产的聚酯。 PHA可以与150多种单体形成树脂。
由于成本低廉,PLA 用于食品包装和其他消费品。 注塑 PHA 最常用于医疗器械。
2.1. 马铃薯淀粉制成的生物塑料
“马铃薯塑料”或马铃薯淀粉生物塑料由马铃薯淀粉制成,是一种使用寿命长的可堆肥材料。 如果它最终进入大自然,两个月后就会分解成土壤养分。 马铃薯塑料的用途多种多样,包括餐具、吸管和袋子。
由于马铃薯淀粉包装可以由食品行业的副产品制成,因此无需种植新的马铃薯。 生产它所需的能量也低于塑料。 它完全可生物降解,不含油基材料、塑料或有毒物质。
一次性包装产品、容器、吸管、袋子和瓶子均由生物塑料制成。
2.2. 来自香蕉皮的生物塑料
16 岁时,来自土耳其伊斯坦布尔的高中生 Elif Bilgin 因其将香蕉皮转化为生物塑料的提议而在 2013 年 Google Science Fair 上获奖。 因此,生物塑料,也称为可堆肥塑料,被证明是由香蕉皮和其他食物残渣等有机废物生产的,几乎不含任何化学物质,其中含有任何危险或有毒的代谢物。 因此,我们可以得出结论,生物塑料源自富含淀粉的植物废物,可以替代石油制成的塑料。
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从香蕉皮中提取生物塑料是土耳其天才少年 Elif Bilgin 的科学项目。
2.3. 来自仙人掌的生物塑料
墨西哥萨波潘的阿特玛雅克谷大学利用仙人掌汁开发出了一种可生物降解的塑料。 这种新材料在土壤中一个月和在水中几天后就会分解。 仙人掌汁中的糖(单糖和多糖)形成树脂。 糖、果胶和有机酸使果汁变得粘稠。 由于这种混合物的粘度,它可以使材料变成固体。
2.4. 玉米淀粉制成的生物塑料
由玉米淀粉制成的生物塑料具有与传统包装材料相当的性能。 通过测试,还发现以玉米为原料的生物塑料可溶于水并在土壤中分解,对环境友好。
由玉米淀粉制成的塑料真的可以完全生物降解吗? 是的,它是可食用的、可生物降解的,并且不会影响环境。 由玉米淀粉制成的塑料需要多长时间才能生物降解? 在不到三个月的时间内,PLA 在受控堆肥环境中将分解成水和二氧化碳。
2.5. 来自牛奶的生物塑料
我们提出乳制品生物塑料的话题,这不是很奇怪吗? 没问题。 当牛奶中的酪蛋白分子被加热并与酸类醋混合时,它们会变性并自组装成长链。 每个酪蛋白分子称为单体,连接在一起的酪蛋白单体链称为聚合物。 由于聚合物可以被舀起并模制,因此用牛奶制成的塑料被称为酪蛋白塑料。
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一位科学家正在尝试用奶酪生产塑料成品
2.6. 海藻生物塑料
如您所知,海藻是一种生长在海中的藻类。 它们有多种颜色,从红色到绿色,棕色到黑色,是海洋生物的食物来源。 此外,海藻还可用于制造生物塑料。 科学家采用两阶段工艺来制造海藻生物塑料。 首先,从海藻中提取糖。 其次,它经过桶发酵形成天然聚酯。 粉末就是它看起来的样子。 细菌使这一切成为可能。
使用海藻作为生物材料具有许多优点。 它们的生物降解性有助于对抗塑料废物。 二氧化碳也被海藻吸收。 他们的耕作几乎不需要化石燃料。
2.7. 来自蔗糖的生物塑料
由甘蔗制成的塑料是完全可生物降解和可回收的。 甘蔗树脂的分子结构与传统油基树脂相似,是一种出色的环保选择,且不影响质量标准。 甘蔗基生物塑料是一种很好的环保包装选择。 它减少了生产塑料包装对石油等不可再生能源的需求。
2.8. 来自鳄梨种子的生物塑料
据《福布斯》报道,墨西哥莫雷利亚的一家公司正在将农业废物转化为可持续的、可生物降解的塑料。
BIOFASE 公司利用鳄梨皮生产可生物降解的银器和吸管。 这些产品除了是由完全可再生和可持续材料制成的第一产品之外,还极其耐用,可与热食和冷食一起使用,并且环保。
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厨房用具由鳄梨籽生物塑料制成
2.9. 壳聚糖生物塑料
壳聚糖可用作可自然降解的生物塑料。 尽管它有许多工业应用,最近作为可生物降解的抗菌食品包装材料; 它也被用于许多其他方面。 为了与传统的不可生物降解的塑料食品包装材料竞争,大量的研究集中在基于壳聚糖的方便食品包装上。
2.10. 来自蛋壳的生物塑料
Shell Homage 是室内设计师 Rania Elkalla 发明的一种由蛋壳制成的生物塑料,荣获 2018-2019 年绿色奖。 鸡蛋是厨房里的主食,但它们的多功能性却常常被忽视。 她关于蛋壳的学士论文始于 2010 年。她与材料工程师合作寻找一种可持续、可生物降解、防腐材料。 最初,她用合成树脂对外壳进行了重新加工。 其结果是坚固的塑料件甚至非常美观。 后来,Rania的工艺进一步升级。 蛋壳在处置前经过消毒、干燥和研磨。 该材料与有机和可生物降解的物质粘合,形成一种易于制造的复合材料,可以像石头或陶瓷一样进行钻孔、切割或激光切割。
2.11. 来自鱼鳞的生物塑料
英国设计师露西·休斯(Lucy Hughes)用鱼鳞开发出了一种生物塑料。 她说,实验结束后她必须清洗她穿的所有东西,包括鞋子,但这次经历让她感觉很有动力,尽管有鱼腥味。 她测试了鱼鳞和鱼皮来创造塑料替代品。 它由回收材料制成,自然可堆肥。
更具体地说,发酵鱼鳞将经过细胞破碎、洗涤、离心和干燥,以去除生物聚合物中的污染物。 然后是生物聚合物纯化过程中涉及的细胞分配、洗涤、离心和干燥步骤。 最终,这些鱼鳞将变成坚固的透明塑料片。
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英国发明家露西休斯用鱼鳞制造了生物塑料。
2.12. 来自橙皮的生物塑料
作为经济循环的一个例子,意大利公司 Carlo Ratti Associati 创建了一个橙汁摊,将废弃果皮转化为由生物塑料制成的 3D 打印杯子。 由于其纤维素含量高且易于找到,因此本实验选择了橙皮作为材料。 由橙皮制成的生物塑料薄膜是在实验室中使用易于遵循和使用的简单工艺生产的。
2.13. 来自稻米的生物塑料
芬兰科学家开发出一种由大米淀粉制成的可生物降解塑料,坚固且可持续。 米胶透明,具有较高的机械强度和耐热性。 这一重大发展方向是源自标准和可再生资源的生物塑料,可用于食品包装和生物医学材料。
尽管淀粉是一种脆性聚合物,但通过将其暴露在热和水中,可以使其符合传统的塑料加工方法,这一过程称为糊化。 然而,这种制备塑料薄膜的方法会导致薄膜再结晶并迅速分解,导致它们变脆且无定形。
2.14. 来自虾壳的生物塑料
哈佛大学科学家开发出一种由虾壳制成的可生物降解塑料! 事实上,Shrilk 是一种源自甲壳素的生物塑料,甲壳素是硬壳的主要成分。 据《哈佛公报》报道,这种坚硬、透明的材料已被模制成巧妙的形状,例如鸡蛋盒和国际象棋棋子。
此外,生虾壳和熟虾壳都可以成为肥料。 微生物将完成分解果皮的繁重工作,将它们变成营养丰富的堆肥。 事实证明,贝类中发现的化合物也与土壤健康有关。
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生物塑料可以用虾壳制成,因此它们并不像我们曾经想象的那么浪费。
3. 结论
希望上述文章为您带来了有关生物塑料的有用信息。 如有任何疑问,请联系: - 总部:EUROPLAS Company Limited, A66, Area 3ha, Phuc Dien Ward, Bac Tu Liem District, Hanoi City, Vietnam。 - 电子邮件:info@europlas.com.vn。 - 网站:https://europlas.com.vn/