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可降解材料在食品容器和包裝行業(yè)的應用

在包裝材料中,一次性使用地商品包裝和容器地用量非常大,是造成“白色污染”地主要源頭,因此用生物降解材料制成地食品袋、包裝袋、垃圾袋以及各種包裝容器等備受青睞.

生物降解包裝材料一般是將可降解地高分子聚合物加入到層壓膜中或直接與層壓材料共混成膜.食品包裝材料和容器一般要求能保證食品不腐爛、隔離氧氣且材料無毒.其中代表性地是PHB與PHV及其共聚物,其物理性質與PE和PP相近,且熱封性良好,用過后可生物降解或被焚燒,兩者地耗氧量僅相當于其光合作用放入大氣地氧,處理后產CO2,即為光合作用攝入地全部CO2量,因此可認為完全進入生物循環(huán).

在包裝材料中,研究較多地是利用淀粉、纖維素、甲殼素等天然高分子材料本身或經(jīng)改性制成食品容器和包裝塑料.,Bastioli c例如．用聚合劑將直鏈淀粉重構化,形成一種特殊地超分子結構,這種物質具有良好地加工性,同時生物降解速度快.英國Porvair公司開發(fā)地聚氨酯玉M淀粉塑料性能特殊,降解速度快,淀粉添加量大(50％>,能透氣,可以吹塑成薄膜,廣泛用于食品包裝.日本幸和工業(yè)株式會社開發(fā)地聚乙烯醇一淀粉型生物降解塑料,作為包裝用地一次性緩沖材料,與普通聚緩沖材料相比,其表觀密度稍高,遇水易溶解,為水溶性材料,高溫、高壓情況下易收縮.

近,日本Unitika公司又成功地開發(fā)出適用于發(fā)泡成型地高耐熱性PLA生物降解樹脂,該公司使用納M級分子設計及化學修飾技術,采用特殊地熔融混煉技術,成功地開發(fā)出具有熔融張力、抗硬化地PLA.開發(fā)地樹脂耐熱性超過120℃。

PBS與其他降解塑料的比較
PBSA的斷裂伸長率較好，但熱變形溫度在65℃左右；PBAT的成膜性能良好，一般用于吹膜，但其熱變形溫度在50~55℃左右，且價格昂貴。與它們相比，PBS的產品具有較好的耐溫性能，可以使用的溫度區(qū)間是-30～100℃，能夠耐沸水溫度，應用范圍更廣泛，更便于在如海運、較熱環(huán)境下的儲存、運輸和使用；和PLA相比，PBS的韌性和耐溫性優(yōu)于PLA，但硬度和透明度不如PLA，這兩種產品在機械性能方面各有擅長。但在應用領域、加工性能、儲存等方面，PBS具有明顯優(yōu)勢。其中PBS軟化點高，PBS具有非常優(yōu)異的加工性能，PBS制品比PLA制品易于貯存PBS是典型的生物降解材料。




生物可降解材料的環(huán)保作用
生物可降解材料作為一種可自然降解的材料，在環(huán)保方面起到了獨特的作用，其研究和開發(fā)已得到迅速發(fā)展，被認為是“白色污染”的有效解決途徑。

生物可降解材料是在細菌、真菌、藻類等自然界存在的微生物作用下能發(fā)生化學、生物或物理降解或酶解的高分子材料。

理想的可降解生物材料是利用可再生資源得到，降解后可以被生物所重新利用，產物是二氧化碳和水， 從而使這種材料的生產和使用納入自然界的循環(huán)。

目前，PLA 和 PBS／PBAT 是產量很大的兩種降解塑料，且市場認可度較高，很有望大范圍替代現(xiàn)有不可降解塑料 PE、PP，用于一次性塑料制品領域。