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生物破坏性材料是对材料水平而言的,主要是天然高分子与通用型合成高分子通过共混或共聚而制成的降解材料,其组合方式有以下几种:
(1) 用熔融和溶液共混的方法;
(2) 将一种高分子材料分散于另一种高分子的水溶液中,形成悬浮体系,后制成各种复合物;
(3) 将天然高分子材料分散或溶解在可进行聚合反应的体系中,进行均聚和共聚合反应,使体系中的单体聚合得到含天然高分子的复合材料;
(4) 将天然高分子在适当的条件(如酸性或碱性等)下进行适当的降解,并使降解后的分子链段与其它单体聚合反应。从而制备具有可降解性能的新型共聚物。下面将分述淀粉、纤维素、蛋白质以及合成高分子通过共混或共聚而制成的降解材料作一个介绍。
可降解是新型的一种生物降解材料,使用可再生的植物资源(如木薯,玉米等)所提出的淀粉原料制成。然后通过生物发酵,化学合成的。有着良好的生物可降解性和生物相容性,使用后能被自然界中微生物完全降解,生成和水,不会对环境造成污染,是公认的环境友好材料。
可降解具有良好的抗拉强度及延展度,也可以各种普通加工方式生产。
可降解薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性,它也具有隔离气味的特性。
当焚化聚乳酸(可降解)时,不会释放出氮化物、化物等有毒气体。人体也含有以单体形态存在的乳酸,这就表示了这种分解性产品具有的安全性
PLA的两难境地关于能源,可查的报道称,目前石油探明储量为1.69亿桶,只可满足53.3年的生产需要。PLA属于完全生物降解塑料,是用可再生的生物基(例如玉米、木薯)作为原料制备而成,从而延缓目前石油资源困境,因此,发展原料可再生的可降解看起来前景十分美妙。
关于粮食,今年新冠疫情对粮食市场造成严重冲击,在10月16日的第40个世界粮食日前后,预计今年饥饿人口数或将超过欧洲总人口数(约7.4亿人)。联合国今年7月发布的《世界粮食安全和营养状况》报告预测,如果新冠疫情趋势持续,世界饥饿人口数量到2030年将超过8.4亿,占总人口的9.8%。
因为PLA可能消耗大量粮食,常常招致人道主义者批评,世界还有7亿多人忍饥挨饿,你们怎么就忍心糟蹋粮食去制造塑料袋呢?这种站在道德制高点去批判PLA的观点,当下似乎也颇有市场。
但现实的情况是,PLA颇受资本和的青睐,目前国内已有产能将近30万吨,还有大量企业上马PLA产能,一些企业的PLA产能去到5年1000万吨,10年2500万吨的宏大目标。1吨PLA消耗2.5吨玉米据业内人士透露 ,2.5吨玉米可以制造1吨PLA,6吨秸秆可以制造1吨PLA,不过,目前第三代秸秆工艺尚不成熟,算下来成本比玉米高。
照此测算,目前国内30万吨PLA产能,需要消耗75万吨玉米,未来10年如果真有企业上马1000万吨PLA项目,则需要消耗2500万吨玉米。中国粮食安全问题无需担心我国2019年粮食产量6.64亿吨,创历史纪录,现有1.5亿-2亿吨的储备粮,中储粮集团公司近年来每年粮食购销总量均超过2亿吨,库存水平比世界平均水平多一倍。
中国国家粮食和物资储备局粮食储备司司长秦玉云11月6日表示,今年中国秋粮丰收已成定局,预计全年粮食产量将再创历史新高,连续六年保持在1.3万亿斤以上。
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