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可生物降解塑料简介

人们普遍认为塑料不会生物降解,但事实并非如此。 可生物降解塑料和聚合物的概念于 1980 年代首次引入。

细菌

可以分解塑料的细菌早在 1975 年就已经开发出来,当时日本科学家团队发现了一种生活在含有尼龙工厂废水的水池中的黄杆菌菌株。当时,开发了两种细菌来分解尼龙。发现 Flavobasgteria 和假单胞菌具有能够分解尼龙的酶(尼龙酶)。这两种细菌在1935年尼龙发明之前并不为人所知。

可生物降解塑料通过活生物体(通常是细菌)的作用分解。

有两种类型的可生物降解塑料:生物塑料、源自可再生原材料的塑料,例如聚 3-羟基丁酸酯 (PHB) 和聚羟基戊酸酯 (PHV),以及含有可生物降解添加剂的塑料。后者源自石化产品,并含有可增强生物降解的添加剂。虽然大多数芳香族聚酯几乎完全抵抗微生物侵袭,但脂肪族聚酯由于其潜在的可水解酯键而可生物降解。聚乳酸 (C3 H4 02 ) n 或 PLA 是一种源自可再生资源的可生物降解的热塑性脂肪族聚酯。 PLA 有点误导,因为它不是多元酸,而是源自可再生资源(如玉米、木薯根、薯片或淀粉和甘蔗)的聚酯。 PLA是世界第二大生物塑料消耗量。

可生物降解聚合物

生物可降解聚合物是一种特定类型的聚合物,在分解时会产生副产品,如 CO2、N2、H2O、生物质和无机盐。 这些塑料既有天然的,也有合成的,主要由酯、酰胺和醚基团组成。它们的分解方式取决于它们的结构,通常通过缩合反应和开环聚合反应合成。

可生物降解并不意味着可堆肥。

可堆肥意味着一种材料可以被加工成堆肥或腐殖质,而生物可降解意味着一种物质可以被生物分解。目前,关于从天然材料制造生物塑料的效率究竟如何,存在很多争论。

可堆肥塑料

生产 1 公斤聚乳酸(最常见的可堆肥塑料)需要 2.65 公斤玉米。每年生产 2.7 亿吨塑料,用玉米衍生的聚乳酸替代传统塑料。就在全球变暖正在降低农业生产力的时候,这种生产从世界粮食供应中减少了 7.155 亿吨玉米。今天的玉米作物主要用于生物燃料,其中 40% 用于乙醇。 35% 用于动物性食品,只有一小部分用作粮食作物,主要是高果糖玉米糖浆。虽然细菌吃塑料可能不是处理塑料的最终解决方案,但细菌很可能确实具有消耗碳氢化合物的能力。

可生物降解塑料被制造成包装、瓶子、罐子、气枕包装、茶包、卷笔刀和钢笔等等。

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