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環(huán)境降解塑料的降解過(guò)程主要涉及生物降解,光降解和化學(xué)降解,這三種主要降解過(guò)程相互間具有增效、協(xié)同和連貫作用。例如,光降解與氧化物降解常同時(shí)進(jìn)行并互相促進(jìn);生物降解更易發(fā)生在光降解過(guò)程之后。
1997年世界可降解塑料市場(chǎng)預(yù)測(cè)約為2000萬(wàn)磅,銷售額為2300萬(wàn)美元;預(yù)計(jì)到2004年將增長(zhǎng)35%。在美國(guó)和日本市場(chǎng)存在的可降解塑料包括生物降解聚酯,如聚乳酸,生物降解PET,聚丁烯琥珀酸酯/已酸酯、聚酯/戊酸酯、聚乙烯琥珀酸酯、聚酯酸胺和聚已內(nèi)酯/混合物;淀粉和其混合物;以及加入增強(qiáng)降解能力添加劑的其它塑料。增長(zhǎng)的原因是環(huán)保塑料用量的增加,另一原因是降低生產(chǎn)成本。通過(guò)擴(kuò)大產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)規(guī)模,生產(chǎn)廠家降低了它們的價(jià)格。但是,可降解樹(shù)脂成本高和已有的各種塑料牢牢占領(lǐng)它們的市場(chǎng)使生物降解塑料難以進(jìn)入市場(chǎng)。
實(shí)驗(yàn)顯示,聚乳酸制成的食品杯只需60天就可以完全降解。聚乳酸的機(jī)械性能和物理性能良好,適用于吹塑、吸塑等多種加工方法, 可加工成薄膜、包裝袋、包裝盒、一次性快餐盒、飲料用瓶等。
聚羥基脂肪酸酯簡(jiǎn)稱PHA,采用微生物發(fā)酵技術(shù),將玉米之類的農(nóng)產(chǎn)品原料轉(zhuǎn)化為生物可降解塑料。由于具有生物可降解性、生物相容性、壓電性等許多優(yōu)良性 能,這種塑料在眾多領(lǐng)域如生物降解性包裝材料、組織工程材料以及電學(xué)材料等方面得到廣泛應(yīng)用。采用PHA加工而成的高分子塑料,能被數(shù)種水生細(xì)菌逐漸降解 成二氧化碳、水等小分子物質(zhì)。
我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列,每年產(chǎn)生幾百萬(wàn)噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解,以盡量減少對(duì)人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如細(xì)菌、霉菌及藻類作用下,可完全降解為低分子的材料。這類材料儲(chǔ)存方便,只要保持干燥,不需避光,應(yīng)用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、等領(lǐng)域。
生物可降解的機(jī)理大致有以下3 種方式: 生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞; 微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì);酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。