可降解材料在食品容器和包裝行業(yè)的應(yīng)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(wú)毒.其中代表性地是PHB與PHV及其共聚物,其物理性質(zhì)與PE和PP相近,且熱封性良好,用過(guò)后可生物降解或被焚燒,兩者地耗氧量?jī)H相當(dāng)于其光合作用放入大氣地氧,處理后產(chǎn)CO2,即為光合作用攝入地全部CO2量,因此可認(rèn)為完全進(jìn)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(gòu)化,形成一種特殊地超分子結(jié)構(gòu),這種物質(zhì)具有良好地加工性,同時(shí)生物降解速度快.英國(guó)Porvair公司開(kāi)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(huì)社開(kāi)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(kāi)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(jí)分子設(shè)計(jì)及化學(xué)修飾技術(shù),采用特殊地熔融混煉技術(shù),成功地開(kāi)發(fā)出具有熔融張力、抗硬化地PLA.開(kāi)發(fā)地樹脂耐熱性超過(guò)120℃。

PBS的種類

PBS為聚琥珀酸丁二酯，它由丁二酸和丁2醇經(jīng)縮聚而成，屬于脂肪族聚酯類生物降解塑料。還有一種PBS與己二酸的共聚物稱為PBSA，其生物降解性大幅提高，因此脂肪族聚酯類生物降解塑料包括PBS和PBSA兩種。

PBS是目前世界公認(rèn)的綜合性能超好的降解塑料品種，產(chǎn)品可完全生物降解為二氧化碳和水，屬新型環(huán)保材料。

PBS生產(chǎn)原料主要是來(lái)自于石油產(chǎn)品。生產(chǎn)設(shè)備可通過(guò)對(duì)現(xiàn)有通用聚酯生產(chǎn)設(shè)備略作改造進(jìn)行，目前國(guó)內(nèi)聚酯設(shè)備產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩，改造生產(chǎn)PBS為過(guò)剩聚酯設(shè)備提供了新的機(jī)遇。

PBS于20世紀(jì)90年代進(jìn)入材料研究領(lǐng)域，并迅速成為可廣泛推廣應(yīng)用的通用型生物降解塑料研究熱點(diǎn)材料之一，耐熱性能好，熱變形溫度和制品使用溫度可以超過(guò)100℃。其合成原料來(lái)源既可以是石油資源，也可以通過(guò)生物資源發(fā)酵得到，PBS是生物降解塑料材料中的佼佼者。

PBS基生物降解材料

合成高分子材料以年產(chǎn)量超過(guò)1.4億噸而成為人類使用量超大的材料品種.在給人們帶來(lái)極大方便的同時(shí)也不可避免地造成了環(huán)境污染,尤其是用在周期較短的農(nóng)業(yè),包裝業(yè)及YI療產(chǎn)業(yè)中.因此,開(kāi)發(fā)可降解的高分子材料就顯得非常重要.目前研究的可生物降解的聚合物中,脂肪族聚酯因其聚合物分子鏈中含有酯鍵,在自然環(huán)境或生物體內(nèi)容易受到進(jìn)攻而斷鏈,進(jìn)而發(fā)生降解,因而是目前研究的熱點(diǎn).其中聚丁二酸丁2醇酯(PBS)是熔點(diǎn)較高的一種典型的半晶質(zhì)的熱塑性塑料,其性能優(yōu)異,有很廣的應(yīng)用領(lǐng)域,因此有重要的研究?jī)r(jià)值.但是,PBS的性能難以滿足各種不同的要求,需要通過(guò)改性以進(jìn)一步擴(kuò)大PBS的應(yīng)用范圍.