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可持续材料:“天然”塑料的方法

时间:2023-08-07   访问量:119

早在 1998 年,一家制造商就开发出了液态木材,并已用于众多部件的批量生产。该生物材料主要由木材成分木质素组成,可生物降解,并且作为建筑材料比木材便宜得多。Arboform 用于汽车和建筑行业,作为电子元件或日常用品,是资源节约和可回收性发展的原因。

生物塑料——定义

生物塑料是从有机物质中作为可持续材料获得的聚合物。使用的生物质属于可再生能源。生物塑料并不总是有明确的定义。大致分为三大类,其中只有一大类涉及所使用的原材料。可以区分:

由天然和可再生原材料制成的生物基塑料。

可生物降解塑料可回收或可生物降解。

生物相容性塑料对人类或动物机体没有有害影响。

生物塑料及其环境效益

与传统塑料的降解过程通常需要数十年并且在腐烂过程中经常释放毒素相比,由有机材料制成的生物塑料通常可以在短时间内进行堆肥或生物降解。然而,这也适用于一些传统制造的塑料,但仍然会分解而不留下任何残留物。因此,值得研究一下制造工艺。首先,植物原料是气候中性的。然而,必须考虑整个生产链,以便能够对生态平衡做出声明。例如,传统生产的能源作物生产的生物塑料存在不利平衡,因为原料生产过程中因大量施肥而产生大量一氧化二氮(NO2)。这种气体是对气候影响最大的物质之一。各种可持续发展标准提高了整体平衡并增加了气候效益。

生物塑料——材料一览

目前,各种类型的生物塑料正在被生产并用于越来越多的应用领域。每种材料的成分和制造过程都不同: 

淀粉生物塑料

淀粉是继纤维素之后最重要的可再生原材料之一,从玉米、马铃薯、木薯或小麦中获得。热塑性淀粉是受热重塑的淀粉。它用于生产淀粉混合物。该产品有不同的使用方式:

纯粹的力量

淀粉衍生物

淀粉混合物

共聚物

由淀粉制成的生物塑料的用途多种多样,也是由天然材料制成的其他塑料的一个例子:

包装材料

一次性餐具和食品包装(餐饮业)

农业和园艺

卫生用品

药品

聚乳酸

聚乳酸由天然乳酸组成。使用的主要原材料是从玉米中获得的淀粉或农业中发现的废料,例如乳清。该物质于 20 世纪 30 年代被发现。属于聚酯的塑料用于所有使用塑料的领域。PLA 可以像 PET 一样进行加工,并且可以承受高达 50 度左右的温度。该材料的缺点:不能堆肥,只能热分解。由于其良好的卫生特性,使用聚乳酸制成的植入物。该材料甚至在化妆品领域用于除皱注射。 

纤维素酯

纤维素是快速、不断更新的植物原料之一。作为最早的生物塑料之一,玻璃纸长期以来一直被用作包装材料,并被认为是第一个热塑性塑料。该组的其他织物是赛璐珞和人造丝。由于其温度稳定性,纤维素酯适合热塑性加工,并且可以使用各种方法进行加工,例如注塑、挤出或热成型。纤维素酯用于制造工具手柄、锤头、梳子和眼镜架。 

多羟基链烷酸酯

这种物质是由细菌作为储备物质形成的,直接存在于自然界中。可生物降解的生物聚合物是工业仿制和合成生产的。其结果是一种生物塑料,可用作食品和医疗领域的包装材料。多羟基链烷酸酯的性能与塑料聚丙烯相似。它具有防潮、隔香功能,并且具有生物自降解性。目前市场份额仍然相对较小,但正在增长。 

聚己内酯

生物塑料聚己内酯由原油制成,但由于其可生物降解性,它也属于生物塑料类别。该热塑性塑料用于包装行业,通常也用于医疗领域,例如用于缓释制剂(耐肠溶胶囊)、粘合剂或合成伤口敷料。该材料在厌氧环境中被微生物分解。 

生物塑料——我们的未来?

可持续发展问题变得越来越重要,许多公司正在努力在这些领域取得市场领先地位。这个话题在融资领域也是热门话题。由于这种发展以及技术的不断进步,各种生物塑料将越来越多地推向市场。然而,必须批判性地看待指定问题。生物塑料什么时候才是真正生态的并且可以被称为可持续材料?为了确定这一点,仅仅成分是天然来源是不够的。整个产品周期的生命周期评估必须是正确的——这也适用于回收或可回收性。

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