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pbat生物降解塑料成分

生活 更新时间:2024-08-11 08:52:01

目前,全球範圍環保類綠色全球化産品處于快速發展中,歐美發達國家均制定了相應的政策推動可降解塑料的發展,其中意大利、發過、荷蘭、德國等23個國家均通過理發限制傳統塑料袋的使用。

一、我國發展背景及發展目标

中國于2004年全國人大提出《可再生資源法(草案)》和《固定廢物污染環境防治法(修訂)》,鼓勵再生生物資源的利用科降解塑料的推廣應用;2007年國務院提出《關于限制塑料生産銷售使用塑料購物袋的通知》,所有商超等商品零售場所實行塑料袋有償使用制度;2012年國家發改委提出《産業結構調整知道目錄》,鼓勵生物可降解塑料及其系列産品開發、生産與應用;2017年發改委等多部門提出《加強快遞綠色包裝标準化工作的指導意見》,提高可降解綠色包裝材料的應用比例;2021年發改委等多部門提出《“十四五”循環經濟發展規劃》提出塑料污染全鍊條治理專項行動,因地制宜,積極穩妥推廣可降解塑料的發展,具體政策法規如下:

pbat生物降解塑料成分(可降解塑料PBAT之發展曆程)1

我國新版限塑令分階段規劃目标為:2022年一次性塑料制品消費量明顯減少;計劃到2025年塑料制品生産、流通、消費和回收處置等環節的管理制度基本建立,塑料污染得到有效控制。

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在這樣的背景環境下,可降解塑料的快速發展成為必然趨勢。

二、可降解塑料定義及分類

可降解塑料指的是一類塑料制品的各項性能可滿足使用要求,在保存期内性能不變,而使用後可在特定情境或者自然環境條件下能完全降解成對環境無害的物質。

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可降解塑料按降解方式可以分為生物降解塑料、光降解塑料、光/生物降解塑料和水降解塑料。

生物降解塑料,基料即可生物降解,用堆肥降解效率高,可以完全降解但是生産成本高。

光降解塑料,基料也是傳統單體,裡面加入了光敏劑,在光照條件下 由光降解調節劑控制降解,受環境條件影響比較大。

水降解塑料,基料是傳統單體,加入了澱粉等添加劑,可以在一般環境中進行降解,但是降解效率低,不能完全降解,難以回收利用。

可降解塑料按原料來源分,可以分為生物基塑料與石油基塑料。

生物基塑料,是指以澱粉等天然物質為基礎在微生物作用下生成的塑料。具有可再生性,因此十分環保。

石油基塑料,種類繁多,數量巨大,制作簡單,應用廣泛,但微生物降解效率非常緩慢。

三、可降解塑料PBAT的定義及用途

而PBAT就是石油基生物降解塑料的一種,PBAT的全稱是聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯,英文簡稱 PBAT,是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,屬于熱塑性生物降解塑料。呈現乳白色或淺黃色的顆粒狀,原料來源廣泛,從谷物中提取澱粉,發酵形成乳酸,聚合形成聚乳酸樹脂,然後加工成型成為塑料制品,廢棄後通過堆肥進行生物分解,分解成水和二氧化碳,植物經過光合作用幼苗生長,循環往複。PBAT是脂肪族和芳香族的共聚物,結合了脂肪族聚酯的優異降解性能和芳香族聚酯的良好力學性能,主要用于生産背心袋、平口塑料袋、穿繩塑料袋、寵物塑料袋、快遞袋、奶茶包裝等包裝制品以及農用地膜。

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四、可降解塑料PBAT的制備方法

以乙二酸(AA)、對苯二甲酸(PTA)、丁二醇(BDO)為單體,按照一定比例聚合成聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯,工藝過程中重點在于嚴格控制反應的酯化方式、酯化時間、縮聚溫度、穩定劑等。這些關鍵因素能直接影響合成過程,最終影響産品性能。

為确保制備出良好的PBAT樹脂,所需的最佳工藝條件為:共酯化反應方式,酯化時間為185 min,縮聚溫度248~250 ℃,穩定劑添加量70 μg/g。

PBAT的制備有三種酯化方式:共酯化、分酯化和串聯酯化。制備流程圖及主要工藝參數如下圖1、圖2、圖3所示。

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目前PBAT 工藝路線分主要有一步法和二步法。中國主要是以一步法工藝路線為主,一步法工藝比較成熟,改進了生産諸多弊端,實現一步法完成增粘,生産過程平穩易控,聚合能耗降低,産品質量穩定,低污染物排放,可為企業帶來顯著經濟效益。

PBAT作為性能良好的環保材料,可以降低石油資源消耗,緩解“白色污染”,對我國可持續發展具有重要意義。

目前,PBAT 市場處于發展初期,潛在市場較大,産業化進程正在加速,預計在未來将具有廣闊的發展前景。

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