生物降解材料发展史

2024-11-14 355 苏州和塑美

全球可降解材料发展史

其实早在公元前1500年,就已经出现了塑料雏形。在当时的中美洲地区,Olmec奥尔梅克,Maya玛雅人,Aztecs阿兹台克人就使用过天然橡胶制作了防水容器和防水衣服。

再到1862年,英国的亚历山大·帕克斯Alexander Parkes发明了Parkesine,这是第一种热塑性塑料,由纤维素制成,同时也是一种生物基塑料。

1897年,德国化学家发明了Gallith,一种由酪蛋白(牛奶)制成的生物可降解塑料。但后来受到第一次世界大战影响,牛奶稀缺,该种技术发展得到限制。

1912年,瑞士的纺织工程师布兰德伯格发明了玻璃纸,该种材质是由棉浆、木浆等天然纤维为原料,用胶粘法制成的薄膜。

1926年,法国的莫里斯·勒莫尼(Maurice Lemoigne),在巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)发现了聚羟基丁酸酯(PHB),这是最早的由细菌制备得到的生物塑料。原理是:在细菌吸收糖分时,会产生聚合物。

1930年,汽车行业的飞速发展,美国的亨利·福特将大豆制成的生物塑料用于某些汽车零部件。但后来因为大量的廉价石油的供应,二战后福特停止使用该种塑料。

1950-1960年,美国的W.R. Grace企图在商业上大规模生产微生物和细菌生物塑料(PHAPHB),但限制于当时的石油市场过于广阔,并且在价格上并不占据优势,最终草草收场,并未形成规模化生产。

1975年,日本科学家小组发现了生物可降解塑料的塑料,在含有尼龙工厂废水的水池中发现了一种叫做黄杆菌的细菌,该种细菌可以分解尼龙。

1983年,英国帝国化学工业公司(Imperial Chemical IndustriesUK))和一家地方风险投资公司(Marlborough Teeside Management)创立了第一家生物塑料公司。该公司的生物塑料是由细菌制成的,名为Biopol

1990年–生物塑料公司NovamontIT)成立。

1992年,密歇根州立大学的克里斯·萨默维尔(Chris Somerville)在《科学》杂志上报道说,发现一种拟南芥植物,可以用于生产生物塑料(PHB)。

1997年,陶氏化学成立了嘉吉和陶氏化学合资企业,该公司意在生产玉米生物塑料。该合资企业于2001年开始生产PLA。该公司于2005年更名为NatureWorks

2001年–英国林肯大学研究人员Nick Tucker率先在生产生物塑料制品中使用象草。

2010年–法国的雷米·卢卡斯(RémyLucas)成立了Algopack,这是第一家将海藻用作生物质的生物塑料公司。 海藻生物塑料在土壤中12周内和水中5小时内就可以完成生物降解。

2018年–芬兰的北极生物材料设法通过可生物降解的玻璃纤维增强PLA。 他们的技术将使PLA升级。

2018年– 芬兰的NesteFI)开始生产工业生物聚丙烯(Bio-PP)。

我国可降解材料发展史

20世纪80年代初开始,鉴于中国在农业中大面积使用塑料棚膜和塑料地膜,带来农业生产和环境造成严重影响,以中科院上海化学研究所为代表的一批研究机构和塑料生产企业,开始进行光降解材料的研发,开启了中国降解塑料的发展历程。

至今,中国降解塑料前后(中间有时间交替)经历了“光降解——淀粉添加型降解——光-生物降解——全生物降解”4个发展阶段,前面3种在民间又被称为“假降解”、“半降解”等等。

目前,中国可降解塑料主要以全生物降解塑料为主,包含淀粉基塑料、 PBAT/PBS/PBSAPLAPHA等几十种可降解塑料产品。

其中,以淀粉基降解材料、PBAT(含 PBSPBSA)和PLA为主,合计占可降解塑料产量约90%

这个阶段,填充材料不局限于淀粉,还有秸秆、竹粉、谷壳、碳酸钙、硫酸钡等。


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