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保兴发酵罐:生物塑料及其和发酵【行业】的关系

时间: 2020-04-24来源: 作者:

1907年,塑料之父:贝克兰注册了合成塑料的资料的专利,从此开始人类就不断的生产塑料,到2018年全世界塑料的产量达到了3.6亿吨。塑料降解需要百年,也就是说目前人类生产的大部分塑料还存在这个地球上,塑料给人类带来了非常大的危害,因此【我们】必须寻找一种代替物--生物可降解塑料。


1什么是生物塑料

根据欧洲生物塑料协会和日本生物塑料协会的定义,生物塑料是生物基塑料和生物降解塑料的统称。

按照欧洲生物塑料协会的定义,

生物塑料是:

( a) 生物基塑料: 即来源于可再生资源的塑料,注重原料来源,并不一定可以生物降解或者堆肥,注重生物原料的生物来源性和可再生性。

( b) 生物降解塑料和可堆肥塑料: 满足所有关于塑料和塑料产品的生物降解性能和可堆肥性能的科学公认规范标准的生物降解聚合物。一般在欧洲指 EN 13432 标准,在美国指 ASTM D6400 标准,其它国家指 ISO 17088 标准。


2生物塑料主流技术

目前,全球已开发了多种基于不同原料的生物降解塑料,主要品种包括淀粉基生物降解塑料、聚乳酸( PLA) 、聚丁二酸丁二醇酯( PBS) 、聚羟基烷酸酯( PHA) 、聚己内酯( PCL) 、二氧化碳共聚物脂肪族聚碳酸酯( APC) 、脂肪-芳香共聚酯等等。其中淀粉基生物降解塑料、聚乳酸 ( PLA) 、聚羟 基 烷 酸 酯( PHA) 、聚丁二酸丁二醇酯( PBS)是当前国内外研究和开发最多、技术相对成熟、产业化规模最大的生物降解塑料,也是进入市场最早和目前市场消费的主要品种,因此,可以认为是当前生物降解塑料发展的 4 大主流技术。


淀粉基生物降解塑料是淀粉经过改性、接枝反应后与其他聚合物共混加工而成的一种塑料产品,也是最为成熟的一类生物塑料产品。国内淀粉基生物降解塑料主要生产单位有天津丹海、武汉华丽、南京比澳格、广东上九、河北昭和、浙江华发、福建百事达、成都新柯力等【公司】, 淀粉与PP、PS、PE、PVA、PCL和PLA等聚合物共混粒料已批量生。

聚乳酸生物塑料( PLA)


聚乳酸 (PLA) 是以乳酸为原料聚合生成的高分子材料, 具有无毒、无刺激性、强度高、易加工成型和优良的生物相容性等特点, 制品在使用后可完全降解, 因此, 聚乳酸是一种能真正达到生态和经济双重效应的生物塑料。聚乳酸也是一种需要借助发酵工业的生物塑料。世界聚乳酸生产能力约 (20~25) 万t/a,国内,聚乳酸的研究生产还【比较】欠缺。

聚羟基烷酸酯( PHA)


PHAs类生物可降解塑料是通过细菌发酵生产而成, 可以作为分子内碳源和能源储备, 并成为颗粒体聚集在细胞质内。发酵物主要是葡萄糖一类的碳水化合物。不同的发酵条件可以生产不同类型的PHAs。也是一种需要借助发酵工业的生物塑料。

聚丁二酸丁二醇酯( PBS)


由于丁二酸 (SA) 生物技术的蓬勃发展, 专家预计聚丁二酸丁二醇酯 (PBS) 的生产将迎来迅猛增长。如同PLA一样, 该脂肪族聚合物可以是100%的生物材料, 可以通过氢化SA来制造1, 4丁二醇或直接通过发酵来制造BDO


种类

性能

热稳

定性

可降

解性

加工

储存

稳定性

合成
淀粉基 - - 较差
优异 稳定 淀粉改性
PLA
优异 可完全降解 优异 储存成本高 生物化工合成
PHA
较差 较差 可完全降解 稳定 生物合成
PBS 热变性温度可超过100℃ 可完全降解 优异 常规储存不降解
生物化工合成


3生物塑料的未来发展


当前, 生物基塑料产量约占每年塑料总产量 (约3.2亿t) 的百分之一。但是, 随着需求的不断增长, 更复杂的生物聚合物、【应用】及产品将会出现, 市场也将会不断增长。


生物基塑料在包装、餐饮产品、消费性电子产品、汽车、农业/园艺和玩具、纺织品以及其他一些细分市场中的【应用】越来越广泛。但包装仍然是生物基塑料最大的【应用】领域, 将近占2017年生物基塑料市场总量的60%(120万t) 。


由于人们对降低环境污染以及减少石化资源依赖意识的提高, 促使消费者以及品牌企业对可持续产品的需求不断增加, 所以生物基塑料工业的发展也突飞猛进, 在新材料研发与性能改进方面不断取得进步。


生物饲料和发酵【行业】之间是非常紧密联系的,从原料的生产到生物塑料的降解,都和发酵【行业】有千丝万缕的关系,因此生物饲料必将成为发酵【行业】的一个非常重要的领域。



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