马铃薯淀粉生物塑料优缺点

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Potato starch bioplastic pros and cons - top secret may surprise you

马铃薯淀粉生物塑料已成为传统石油基塑料的一种有前途替代品。它们不仅可生物降解和可堆肥，而且还可以用可再生资源生产，并且比化石燃料具有更低的碳足迹。然而，跟其他材料一样，马铃薯淀粉生物塑料也有优点和缺点，了解这些优缺点是非常重要，从而可以做出明智的决定。在这篇文章，我们将深入研究马铃薯淀粉生物塑料的优缺点，并发现有关这种创新材料的一些令人惊讶的见解。

1. 马铃薯淀粉生物塑料

1.1. 马铃薯淀粉生物塑料是什么？

What is potato starch bioplastic?

马铃薯淀粉生物塑料是一种源自天然材料如马铃薯淀粉和其他可再生资源的生物降解塑料。马铃薯淀粉生物塑料的生产过程通常包括从马铃薯中提取淀粉，然后将其它与其他天然成分（例如甘油）混合，以制造出一种可以模制和成型为许多不同形式的材料。

由此产生的生物塑料比传统塑料有几个优点，因为它是可生物降解的，这意味着它可以被环境中的微生物自然分解，并且不会向生态系统释放化学物质、有毒或微塑料颗粒。由此产生的生物塑料比传统塑料有几个优点，因为它是可生物降解的，这意味着它可以被环境中的微生物自然分解，并且不会向生态系统释放化学物质、有毒或微塑料颗粒此外，与传统塑料相比，马铃薯淀粉生物塑料的碳排放量更低，生产所需的能源也更少。

1.2. 谁发明了马铃薯淀粉生物塑料？

Pontus Törnqvist一名瑞典大学生已研究了马铃薯淀粉和其他淀粉。他也有一款产品角逐著名的詹姆斯·戴森奖。

“我有兴趣探索一次性塑料材料使用寿命的解决方案”’，他表示。个人使用塑料的时间（20 分钟）和它们在环境中存在的时间（450 年！）之间的差异就是开始。

Pontus Törnqvist 已使用“试错法”，因为他遵循传统的科学流程。开始的时候，我相信我所研究的热塑性塑料可以通过加藻类方式而可生物降解。但是当我加热藻类时，我得到的只是看起来像藻类饼干的东西。我用来混合藻类和马铃薯淀粉的少量液体掉到了地板上。干燥后形成一种薄膜。所以我把所有的精力都花在了这件事上。

马铃薯塑料就是这样创造出来的。从吸管到餐具，这种可生物降解的材料可用于制造通常由一次性塑料制成的任何物品。使用两个月后，即可堆肥。

1.3. 马铃薯淀粉生物塑料的应用

Ứng dụng nhựa sinh học từ tinh bột khoai tây

马铃薯淀粉生物塑料被应用于许多工业领域。马铃薯淀粉生物塑料的典型应用包括：

包装：马铃薯淀粉生物塑料最常见的应用之一是包装。生物塑料可用于制造各种包装材料，包括薄膜、袋子和容器。
餐饮用具：马铃薯淀粉生物塑料的另一个常见应用是制造餐饮用具。这些可以包括餐馆和餐饮企业使用的盘子、杯子、餐具和其他一次性物品。马铃薯淀粉生物塑料是传统塑料和纸制品的合适替代品。
农业：马铃薯淀粉生物塑料也可用于农业，可用于制造地膜。这些膜可以覆盖在陆地上，有助于减少土壤侵蚀并促进作物生长。
纺织品：马铃薯淀粉生物塑料可以用于纺织品生产。从马铃薯中提取淀粉并转化为纤维，可以织成纺织品。这些纤维可用于制造服装、装饰面料和其他纺织产品。
医疗器械：马铃薯淀粉生物塑料也可用于医疗器械的生产。它们是在制造手术器械和植入物时中所使用的传统塑料的合适替代品。
3D 打印：马铃薯淀粉生物塑料可用于3D打印来制造各种物体，从原型到消费品。

总之而言，随着新技术新方法的开发来制造和使用这些生物材料，马铃薯淀粉生物塑料的应用仍在增长和扩大。尽管它们尚未像传统塑料那样广泛使用，但它们将带来一个为减少塑料生产和废物处理所引起环境影响的有前途替代品。

2. 马铃薯淀粉生物塑料的优点和缺点

Ưu và nhược điểm của nhựa sinh học từ tinh bột khoai tây

2.1. 优点

与来自石油的传统塑料相比，马铃薯淀粉生物塑料具有一些优点，包括：

生物降解性

马铃薯淀粉生物塑料是可生物降解的，这意味着它们可以被环境中的微生物分解，包括细菌、真菌和藻类。这与传统的石油基塑料相反，传统的石油基塑料可以在环境中存在数百年。马铃薯淀粉生物塑料的生物降解性意味着它们有可能减少环境中的塑料废物量并防止对野生动物造成伤害。

可再生资源

马铃薯是用马铃薯淀粉制造生物塑料的原料，是一种可再生资源，每年都可以种植和收获。这与石油基塑料相反，石油基塑料源自不可再生的化石燃料。使用可再生资源减少了对有限资源的依赖，有助于促进更可持续的经济。

低碳足迹

马铃薯淀粉生物塑料的碳足迹比传统塑料更低。传统的塑料生产需要提取化石燃料，排放温室气体并导致气候变化。相比之下，马铃薯淀粉生物塑料的生产需要更少的能源，排放的温室气体也更少。这意味着马铃薯淀粉生物塑料可以减缓气候变化。

灵活性

马铃薯淀粉生物塑料被广泛应用许多行业，包括包装、餐饮用具、农业、纺织、医疗器械和3D打印。这灵活性使它们成为许多不同行业中所使用的传统塑料的替代品。此外，马铃薯淀粉生物塑料的特性可以调整，以满足每种应用的特定需求。

生物相容性

马铃薯淀粉生物塑料具有生物相容性，这意味着它们不会伤害活组织。这使得它们成为制造医疗器械（包括手术器械和植入物）中代替传统塑料的理想材料。此外，马铃薯淀粉生物塑料还可用于需要与活体组织接触的其他应用，例如伤口敷料和绷带。

对消费者有吸引力

随着人们对环境问题的认识不断增强，对于可以减少对环境影响的产品，消费者也越来越感兴趣。马铃薯淀粉生物塑料提供了传统塑料的环保替代品，因此，对具有环保意识的消费者来说，它是一个有吸引力的选择。

使用马铃薯淀粉生物塑料可以减少环境中的塑料生产和塑料废物量。

它们可生物降解，由可再生资源制成，碳足迹较低，用途广泛，具有生物相容性，对消费者有吸引力。随着对可持续材料的需求持续增长，马铃薯淀粉生物塑料可以在各种行业中得到更广泛的应用。

2.2. 缺点

尽管马铃薯淀粉生物塑料比传统的石油基塑料具有许多优点，但它们也有一些需要考虑的缺点，包括：

价格

马铃薯淀粉生物塑料的生产费用可能比用石油生产传统塑料更昂贵。这是因为生产生物塑料所使用的原材料更加昂贵，而且生产过程也更加复杂。马铃薯淀粉生物塑料的成本可能使其在某些应用中与传统塑料相比缺乏竞争力，特别是在某些行业，成本就是关键因素的。

耐用性有限

虽然马铃薯淀粉生物塑料可以生物降解，但它们不如传统塑料耐用。这意味着它们可能不适合需要长期使用或暴露于极端温度或其他恶劣条件的应用。例如，一些食品包装材料可能需要承受冷冻或高温，这可能导致马铃薯淀粉生物塑料降解或变形。

生产挑战

马铃薯淀粉生物塑料生产可能是一个挑战，特别是对于没有专业设备和专业知识的小型制造商而言。生产过程中可以对温度和湿度的波动也很敏感，会影响最终产品的质量和一致性。此外，在马铃薯淀粉生物塑料生产的过程需要大量的水，这在水资源有限的地区可能是一个挑战。

使用原材料的竞争性

用于生产马铃薯淀粉生物塑料的原材料也可用于生产食品。这可能会造成对这些资源的竞争，从而影响生物塑料生产中使用的原材料的可用性和成本。此外，马铃薯淀粉生物塑料的生产有可能将资源从粮食生产中转移出去，这可能会在粮食安全受到关注的地区造成问题。

回收选择有限

虽然马铃薯淀粉生物塑料是可生物降解的，但它们可能不适合像传统塑料一样回收。这是因为马铃薯淀粉生物塑料中使用的可生物降解添加剂会污染回收流，使得这些材料很难像传统塑料一样回收。这可能会限制马铃薯淀粉生物塑料在其生命周期结束时的处理选择。

生物降解时间

虽然生物降解性是马铃薯淀粉生物塑料的优点之一，但它也可能是一个缺点。根据环境条件，马铃薯淀粉生物塑料可能需要几个月甚至数多年的时间才能可以生物降解。在此期间，它们仍然会产生垃圾并可能伤害野生动物。此外，生物降解过程可以释放甲烷，一种强大的温室气体，会导致气候变化。

尽管马铃薯淀粉生物塑料比传统塑料具有许多优点，但是它也有一些限制使其不适合某些应用。随着技术和制造工艺的改进，可以客服,一些限制使马铃薯淀粉生物塑料成为替代传统塑料的更可行材料。

3. 如何制造马铃薯淀粉生物塑料？

Làm thế nào để tạo ra nhựa sinh học từ tinh bột khoai tây?

在这篇文章，我们将向您展示如何使用马铃薯淀粉和其他家用成分从头开始制造塑料，并如何变成塑料。如果不想花时间做马铃薯淀粉，你可以使用玉米淀粉代替马铃薯淀粉。以下是详细的马铃薯淀粉生物塑料配方：

第一步：准备原料
制造马铃薯淀粉生物塑料的第一步是收集所有必要的原料。通常包括：马铃薯淀粉、水、甘油和醋。重要的是要确保所有材料都是高质量且不含污染物，因为杂质会影响最终生物塑料的性能。

第二步：提取淀粉
你可能想知道我们如何只用一个土豆而可以制造塑料。解决办法是消除淀粉。我们将如何做的？搅拌机！制作马铃薯淀粉并不是太困难，因为马铃薯含有约95%的淀粉（不包括水）。

取出土豆并清洗.
要完全去除皮肤，请使用削皮器。
将烤土豆切成适合搅拌机大小的块。
在搅拌机中加入冰块和大约 1 杯水。将机器高速运转一两分钟。
为了去除浑水，请使用咖啡过滤器。
如果你想立即制作塑料，则不一定需要干燥混合物，但如果需要长期保存，将其铺在蜡纸上，然后放在明亮的地方干燥（否则可能会发霉）。

如果不想自己制作，可以在网上或杂货店购买更高质量的淀粉。塑料也可以由玉米淀粉和木薯淀粉制成。

第三步：将马铃薯淀粉和水混合
在平底锅中，将马铃薯淀粉和水混合在一起，直至马铃薯淀粉完全溶解。马铃薯淀粉与水的比例可以根据最终生物塑料所需的特性而变化，但典型的比例约为 1:10（即 1 份马铃薯淀粉与 10 份水）。

将 60 毫升（4 茶匙）冷水倒入玻璃杯或其他容器中，然后加热混合物。
在水中添加 10 克（或约 1 汤匙）土豆或玉米淀粉（自制或购买）。
如果需要彩色塑料，这时可以添加食用色素。五滴就足够了。

第4步：加热混合物
将热量调低并经常搅拌混合物。当混合物开始变稠时，将火调至中高，并用力搅拌。煮沸后继续煮5分钟。现在您将获得“粘性”产品，您可以将其倒入模具中或铝箔/硅胶加热垫上进行干燥。你想它非常透明且粘稠（但与牙膏不同，请考虑液体）。加热混合物有助于激活马铃薯淀粉并形成光滑、均匀的溶液。

第五步：加入甘油和醋
混合物变稠时，将锅从火上移开并加入甘油和醋搅拌。甘油是一种增塑剂，有助于赋予生物塑料柔韧性和弹性，而醋则充当防腐剂，有助于防止细菌和真菌的生长。甘油和醋的具体用量可根据生物塑料所需的特性而变化，但典型的比例为每 100 份马铃薯淀粉约 2-3 份甘油和 1 份醋。

第6步：将混合物倒入模具中
混合物被混合后，将其倒入模具中或平坦的表面上，然后冷却并硬化。模具可以由多种材料制成，例如硅胶或塑料，并且可以设计用于制成生物塑料的具体形状或尺寸。环境温度和湿度会影响冷却和固化过程，可能需要几个小时甚至几天生物塑料才能完全凝固。

第7步：将生物塑料从模具中取出
生物塑料硬化时，可以把它从模具中取出并用于各种应用。生物塑料可能需要修剪或切割成所需的尺寸或形状，任何粗糙的边缘或缺陷也可以打磨或平滑。生物塑料的最终特性将取决于所使用的具体配方和制造过程，以及任何添加剂或补充处理方法。

总之而言，马铃薯淀粉生物塑料的生产需要仔细关注细节、专业设备和专业知识。可以调整配方和制造工艺以获得特定的性能，例如灵活性、耐用性或生物可降解性，所得的生物塑料可用于各种不同应用，例如包装、食品服务产品甚至医疗机械。随着对可持续材料的需求增加，更多的研究和开发可能会致力于改善由马铃薯淀粉和其他可再生资源制成生物塑料的生产和性能。