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可降解材料在食品容器和包裝行業(yè)的應(yīng)用

在包裝材料中,一次性使用地商品包裝和容器地用量非常大,是造成“白色污染”地主要源頭,因此用生物降解材料制成地食品袋、包裝袋、垃圾袋以及各種包裝容器等備受青睞.

生物降解包裝材料一般是將可降解地高分子聚合物加入到層壓膜中或直接與層壓材料共混成膜.食品包裝材料和容器一般要求能保證食品不腐爛、隔離氧氣且材料無毒.其中代表性地是PHB與PHV及其共聚物,其物理性質(zhì)與PE和PP相近,且熱封性良好,用過后可生物降解或被焚燒,兩者地耗氧量僅相當(dāng)于其光合作用放入大氣地氧,處理后產(chǎn)CO2,即為光合作用攝入地全部CO2量,因此可認(rèn)為完全進(jìn)入生物循環(huán).

在包裝材料中,研究較多地是利用淀粉、纖維素、甲殼素等天然高分子材料本身或經(jīng)改性制成食品容器和包裝塑料.,Bastioli c例如．用聚合劑將直鏈淀粉重構(gòu)化,形成一種特殊地超分子結(jié)構(gòu),這種物質(zhì)具有良好地加工性,同時生物降解速度快.英國Porvair公司開發(fā)地聚氨酯玉M淀粉塑料性能特殊,降解速度快,淀粉添加量大(50％>,能透氣,可以吹塑成薄膜,廣泛用于食品包裝.日本幸和工業(yè)株式會社開發(fā)地聚乙烯醇一淀粉型生物降解塑料,作為包裝用地一次性緩沖材料,與普通聚緩沖材料相比,其表觀密度稍高,遇水易溶解,為水溶性材料,高溫、高壓情況下易收縮.

近,日本Unitika公司又成功地開發(fā)出適用于發(fā)泡成型地高耐熱性PLA生物降解樹脂,該公司使用納M級分子設(shè)計及化學(xué)修飾技術(shù),采用特殊地熔融混煉技術(shù),成功地開發(fā)出具有熔融張力、抗硬化地PLA.開發(fā)地樹脂耐熱性超過120℃。

PBS可完全生物降解塑料

為凈化環(huán)境，消除塑料廢棄物，治理“白色污染”，人們曾采用填埋、焚燒、高溫降解、再生利用等辦法來緩解環(huán)境污染，但無論何種辦法，除了自身方法存在缺陷外，還總有20%左右的制品無法回收，得不到處理。因此開發(fā)和生產(chǎn)能夠生物降解的塑料，是解決“塑料垃圾”，治理“白色污染”的根本所在。大量研究表明，利用微生物發(fā)酵法和化學(xué)合成法合成脂肪族聚酯，是解決此問題的有效途徑。微生物發(fā)酵法雖可合成一些脂肪族聚酯，但因制備條件苛刻、工藝復(fù)雜，價格太高，難以作為通用材料推廣?；瘜W(xué)合成法則成本較低，而且可以進(jìn)行分子設(shè)計，是推向市場的更為有效方法。

本項目采用脂肪族二元醇酸為原料，通過縮合聚合法PBS，該技術(shù)具有如下特點：

1. 采用催化體系，分步進(jìn)行控制，直接合成高分子量的脂肪族二元醇酸聚酯；

2. 縮短了反應(yīng)時間、簡化了合成工藝，降低了成本；

3. 利用聚酯與淀粉及無機(jī)粉體的復(fù)合技術(shù)，使復(fù)合材料具有良好的加工性能；

4. 性能完全達(dá)到通用塑料水平，而且可以完全生物降解；

5. 具有自主知識產(chǎn)權(quán)，申請了四項，其中二項巳經(jīng)授權(quán)。

PBAT成本比傳統(tǒng)塑料高出多少？

降解塑料PBAT 性能佳，可實現(xiàn)完全降解，是未來主流的可降解塑料產(chǎn)品之一。PBAT 具良好的延展性、斷裂伸長率、耐熱性和沖擊性能，可用于生產(chǎn)一次性日用品、包裝材料、農(nóng)用薄膜等領(lǐng)域。此外，PBAT 擁有良好的生物降解性能，使用后能被自然界中微生物完全降解，將成為未來主流的可降解塑料產(chǎn)品。

投資設(shè)備滿產(chǎn)時，PBAT 單位原材料、人工、設(shè)備折舊成本共 8502 元/噸。我們通過分析國內(nèi)可降解塑料龍頭金發(fā)科技的 PBAT 項目物料平衡表、投資額、瑞豐高材 PBAT 項目環(huán)評書及原材料三季度平均價格，測算得出當(dāng)投資設(shè)備滿產(chǎn)時，PBAT 單位原材料成本、人工成本和制造成本共 8502 元/噸。

與傳統(tǒng)不可降解塑料 PE 相比，PBAT 單位成本高出 26%。