可降解塑料研究进展.ppt

辞别白色污染

让绿色塑料走入生活;伴随石油化工的迅速发展，塑料以其质轻，价廉和性能优良的特点被广泛应用，其用途已渗透到国民经济的各部门，与人们的生活直接或间接地亲密有关。它与钢铁，木材，水泥并列成为四大支柱材料。伴随其产量与日俱增和用途不停扩大，其使用后产生的塑料废弃物导致的“白色污染”成为困扰人们的一大问题.;什么是白色污染?

所谓“白色污染”，是人们对老式塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。

它是指某些化学构造稳定，不易降解的高分子化合物制成的塑料生活制品，使用后被随意丢弃，难于降解，导致环境污染的现象。

;“白色污染”场景;黄河中上游农田的“白色污染”。它将引起土地板结，严重影响土地的透气透水性，阻碍农作物根系的生长，减少农作物的品质和产量。;包装废弃物对环境的污染;每年倾入海洋的塑???垃圾达数十万吨，陆地上的垃圾更是难以计数。

1985年我国农用薄膜为30万吨，1990年为50万吨，地膜覆盖面积2.7×1010m2。

1995年我国的塑料需求量为600万吨，其中对环境有威胁的地膜为88万吨，包装用品为150-200万吨。

全球塑料产量2亿吨，每年产生废弃塑料约200万吨，没有得到妥善管理的塑料废弃物导致了环境污染。;白色污染的危害

原材料和能源的巨大挥霍

长期的深层次环境问题.（丢弃，燃烧，掩埋，倾倒）

影响都市和风景点的整体美感,导致视觉污染;

;由于可降解塑料在一定条件下最终转化成对环境无害的产物，因此我们又称其为“绿色塑料”。;;聚乙烯光解地膜,一般60-90天左右破裂，4-6月碎化成粉末，埋在土地内的地膜，一年内降解。

;生物降解塑料：

美国试验与材料协会（ASTM）把生物降解塑料定义为：可以被自然界中一般微生物如细菌、真菌和藻类作用而引起降解，使分子链发生断裂，最终的降解产物是CO2，H2O，蜂巢状多孔材料和盐类等对环境无污染的低分子化合物。;生物降解塑料：

（一）生物崩坏性塑料;生物降解塑料：

（二）完全生物降解塑料（绿色塑料）

化学合成的（聚己内酯PCL、聚乳酸PLA等）

动植物的天然高分子(淀粉、纤维素等)

用微生物发酵技术合成的（聚羟基烷酸酯PHAS）

;以石油为原料合成的一种生物可降解的脂肪族聚酯，由ε-己内酯聚合而成。在自然界中易被微生物或酶分解，最终产物为二氧化碳和水。目前，PCL作为一种新型的可生物降解高分子材料，在医学、药物、工业、农业等领域具有广泛的应用前景。;;由乳酸单体聚合而成的高分子化合物。具有优良的生物相容性和生物降解性。

PLA被美国FDA同意作为药物缓释载体，医用手术缝合线，注射用微胶囊，微球埋植剂，动物器官支撑弹性材料；

PLA还可用作一次性可降解饭盒以取代目前使用较多的泡沫饭盒；

可熔融纺丝制成纤维，此纤维抗皱性强，易于染色，具有丝般光泽，透气性好穿着舒适。;;抗菌性;生物相容性;安全性：;生物可降解性良好;聚乳酸与纤维的比较;聚乳酸与纤维的比较;PLA纤维与其他纤维的性能比较;;;乳酸即2-羟基丙酸

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;;;聚羟基烷酸酯（PHA）

细菌在不平衡生长时积累的一类聚合酯。多种微生物在能在胞内积累PHAs作为碳源和能源的贮存物。由于PHAs具有低溶解性和高分子量，它在胞内的积累不会引起渗透压的增长，因而，它们是一类理想在胞内贮藏物，比糖原、多聚磷酸或脂肪愈加普遍地存在于微生物中。

;;R为甲基时，单体为β-羟基丁酸(HB);

R为乙基时，单体为β-羟基戊酸(HV);

R为丙基时，单体为β-羟基己酸(He);

为丁基时，单体为β-羟基庚酸(HH);

R为戊基时，单体为β-羟基辛酸(HO);

R为己基时，单体为β-羟基壬酸(HN);

R为庚基时，单体为β-羟基癸酸(HD);

R为辛基时，单体为β-羟基十一酸(HUD);

R为壬基时，单体为β-羟基十二酸(HDD)。;PHAs除具有高分子化合物的基本特性，如质轻、弹性、可塑性、耐磨性、抗射线等外，更重要的是其还具有生物可降解性和生物可相容性。

已经有研究表明，采用PHAs制作的香波瓶，在自然环境中9个月后，基本上被完全降解，而同样用合成塑料制作的物品，完全降解时间约需1。;有关PHB生物合成的研究;初期研究真养产碱杆菌(Ralstoniaeutropha)中PHB代谢的重要目的在于将PHB消除以便运用该菌生产单细胞蛋白，后来才转向PHAs的生物合成和积累的研究。

一定的条件下积累PHB可达细胞干重的90%以上，也能运用糖加丙酸或戊酸产生P(HB-co-HV)。

近来的研究还