【植物】植物塑料的兴起


植物塑料的兴起据了解 , 每年我国的包装废弃物约200多万吨 , 其中有近5%为石油塑料制品垃圾 。 石油塑料制品的成分主要是聚乙烯或聚苯乙烯 , 如果直接焚烧这些垃圾 , 在燃烧过程中会产生对人体致癌的物质 。 假如填埋 , 它们历经百年也不会降解 , 更会污染海洋环境 , 导致耕地板结 , 严重破坏生态平衡 , 最近 , 一种利用生物技术制造的新型材料——植物塑料的问世 , 打破了这一局面 。
所谓植物塑料是指由玉米或甘蔗等制造的聚乳酸塑料 , 现在使用植物塑料的实用化产品已有农业用的地膜和快餐盒等 。 另外 , 部分电器产品和服装等也开始使用了植物塑料 , 植物塑料一直以来被视为与环境亲和的“生物分解塑料”之一 。 所谓生物分解塑料是指 , 在自然界中能够通过微生物的作用将其分解为水和二氧化碳的塑料 。
但是 , 与以往出自石油或天然气的塑料相比 , 植物塑料存在制造成本高 , 以及60℃以上易变形等缺点 , 目前还没有大范围地推广应用 。 但是 , 科学家预言有望在5年内植物塑料将全面取代石油化工塑料 。
技术有待提高
那么 , 玉米、甘蔗等植物是如何造出塑料的呢?首先 , 从玉米、甘蔗等植物中萃取出淀粉;接着 , 用酶将淀粉分解制成麦芽糖或葡萄糖;然后 , 将麦芽糖或葡萄糖供给微生物食用并发酵 , 制造出乳酸;最后 , 将乳酸聚合 , 造出聚乳酸 。 这样制作的聚乳酸材料十分坚硬 , 并具有极高的透明度 。 但是 , 聚乳酸单晶在室温下接近玻璃的性质 , 稍加冲击马上就会碎裂 。 如果想作为塑料使用 , 还需要通过掺加柔顺的化合物 , 另外 , 由于聚乳酸的熔点只有170℃ , 作为商品 , 还必须提高它的耐热性和强度 。
聚乳酸是螺旋结构的高分子 , 如果让它结晶 , 虽可增加耐热性或强度 , 但会失去透明度 。 反之 , 如果保持透明度 , 则只能在60℃以下使用 , 此外 , 还存在其结晶速度慢等问题 。
聚乳酸塑料最大特点是在自然界中容易分解 。 在聚乳酸塑料中加上水 , 即可变成容易分解的酯 。 把聚乳酸塑料放入堆肥中 , 首先通过水分和酶的分解 , 变成乳酸;再经被称为需氧菌的微生物食之并代射 , 最终被分解为水与二氧化碳 。 而二氧化碳和水原本就是植物从大自然中吸收来的 , 所以 , 从整体来说 , 它没给环境增加负担 。
优势卓越明显
用聚乳酸塑料制造的产品具体有什么价值呢?首先 , 这些塑料来自植物 , 作为材料来源它优于石油化工塑料 。 其次 , 植物能够通过种植获得 , 所以聚乳酸塑料可说是再生资源或可持续使用的材料 。 另外 , 使用谷物为主制造的聚乳酸 , 不论是焚烧还是在自然界中分解 , 都不会对环境增加负担 。 现在世界生产石油化工塑料的年产量是1.5亿吨 。 如果用聚乳酸制造塑料 , 这就减少了石油或天然气的消耗 , 这对化石燃料面临枯竭的现状 , 无疑是一个最大的福音 。
另外 , 焚烧废弃的石油化工塑料 , 等于把埋在地下的化石燃料中的二氧化碳释放到大气中 , 这无疑加深了日益严重的全球变暖问题 , 如果使用吸收二氧化碳的植物来制造聚乳酸塑料 , 可使大气中的二氧化碳得到更好的循环 ,
医勇敢领域广泛
【【植物】植物塑料的兴起】除了日常用品中的广泛适用外 , 聚乳酸植物塑料在医学方面的应用优势尤为突出 , 也是目前应用得最为成功的领域 , 第一是制作医用骨钉 , 以前治疗骨折等骨科疾病使用的是不锈钢骨钉 , 病人必经两次手术才能治愈 , 即第一次手术用钢钉把骨折复位固定 , 待骨头长好后 , 再动第二次手术 , 把钢钉取出 。 使用聚乳酸植物塑料只需一次手术植入骨钉 , 病愈的同时 , 骨钉也降解在人体内 。 因为降解产生的是二氧化碳和水 , 所以不会对人体产生不良后果 , 虽然 , 目前聚乳酸植物塑料骨钉的价格比不锈钢骨钉高出50%左右 , 但是多数患者为了避免两次手术的痛苦 , 还是选择聚乳酸植物塑料骨钉 。

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