比紙降解還快的塑料找到了！看看生物塑料都出現了哪些新技術吧
核心提示：世衛組織海洋研究所的研究人員對各種秸稈材料在海洋條件下的降解率進行了比較研究，結果表明，二醋酸纖維素（CDA）和聚羥基烷酸
世衛組織海洋研究所的研究人員對各種秸稈材料在海洋條件下的降解率進行了比較研究，結果表明，二醋酸纖維素（CDA）和聚羥基烷酸酯（PHA）等可生物降解的材料比傳統塑料降解得更快。研究人員測定了商業飲用水吸管在近海中的壽命，并開發出一種降解速度比紙還快的生物塑料吸管原型。
世界衛生組織國際研究所（WHOI）的一項研究表明，一些可生物降解吸管在海洋環境中可在 16 周內降解 50%，是傳統塑料的可持續替代品，有助于減少海洋污染。
吸管是海岸線上最常見的塑料垃圾之一。隨著塑料產品的生產、消費和處理不斷增加，科學家和制造商們正在開發替代材料，這些材料既能發揮同樣的功效，又不會加劇持續的環境塑料污染。
“生物塑料”（Bioplastic）是生物基塑料和生物降解塑料的統稱，即滿足“生物基”或者“可以生物降解”特性中至少一個即可認為是生物塑料。這種塑料對化石燃料消耗很少，不含聚氯乙烯、鄰苯二甲酸酯等有毒物質，可再生、可降解，能夠很大程度上減少對環境的污染和破壞，是傳統塑料的重要替代品。近年來，從食品包裝到電子產品外殼，生物塑料已逐漸應用于各種日常消費品?？纯瓷锘芰隙加心男┌伞?/span>
1、二醋酸纖維素
來源于木漿的二醋酸纖維素 (CDA) 也是另一種常見的生物基塑料，廣泛應用于香煙過濾嘴、紡織品、涂料、薄膜、食品包裝以及眼鏡框架和工具把手等其他物品中。它在海洋中的分解和降解速度遠遠快于之前的假設。研究人員在定制的海水中培養了近350個CDA樣本和對照樣本，并為實驗系統配備了連續的海水流。當海水流過樣品時，研究人員使用各種技術檢測這些樣本的降解情況。時間推移照片和質量損失測量記錄表明，CDA材料在海水中以數月的時間尺度解體，這比之前假設的降解時間大大縮減了。
生物基塑料是一種旨在通過利用其環境效益來實現可持續利用目標的舉措，雖然部分研究團隊在新材料研發上取得了一定成效，但大多數改進的和有前途的生物基塑料仍處于研究階段，距離大規模推廣應該還有很長一段時間。
根據德國漢諾威大學生物塑料和生物復合材料研究所 (Institute for Bioplastics and Biocomposites，IfBB) 的數據，2018年全球生產了261萬噸生物基塑料，但這其實還不到全球塑料產量的1%。隨著人類對塑料的需求持續增長，對更可持續的塑料解決方案的需求也在不斷增長。到2021年，統計數據顯示生物基塑料的占比已上升到世界塑料產量的1.5%，占歐洲塑料產量的2.3%。因此，在短時間內，生物基塑料還不能成為終結全球塑料污染的有效有段。
2、PEF
生物基呋喃聚酯（PEF），是以2,5-呋喃二甲酸（FDCA）為二酸單體聚合得到的一類聚酯。
FDCA作為100%生物質單體，可從玉米以及非糧農作物、秸稈、木屑等生物質原料中提取。其具有與石油基單體對苯二甲酸(TPA)相近的結構和物性，可用于合成高性能聚酯、聚酰胺和環氧樹脂，于2004年被美國能源部確定為12種最具潛力的生物基平臺化合物之一，也被視為“沉睡中的巨人”。
PEF的氧氣阻隔性，是PET的10倍；
PEF的二氧化碳阻隔性，是PET的6至10倍；
PEF的阻濕性是PET的2倍。
PEF是一種100％植物基、完全可回收的塑料材料，應用廣泛，例如瓶子、包裝、薄膜、纖維和紡織品，這些都是主要的終端市場。此外，還可用于電子產品和汽車零部件。
3、180天內降解的保鮮膜
保鮮膜是廚房里最常見的塑料產品之一。傳統的保鮮膜不能降解，被掩埋后，塑料中的塑化劑可能會滲透到土壤和水中，輾轉進入人體內，威脅人們健康。圖中的保鮮膜名為Great Wrap，由澳大利亞一家生物材料公司研發。他們首先通過提取和塑化廢棄馬鈴薯皮中的淀粉生成了一種黏膜，再將淀粉黏膜與用過的食用油和木薯等淀粉類根莖類蔬菜混合，改變其聚合物結構，使其具有可拉伸性，實現和保鮮膜一樣的效果。因為主要成分是淀粉，使用后的保鮮膜會于180天內在垃圾填埋場或工業堆肥中分解。
4、“自產自銷”的肉皮包裝
在一些國家，肉皮被認為是肉類行業的副產品，存在一定的浪費現象。冰島設計工作室At10認為既然我們需要吃肉，就應該盡可能負責，把能利用上的資源都用上，以減少對地球的污染。為此，他們將各種當地常食用動物的肉皮煮沸，提取該過程中釋放的膠原蛋白和明膠所產生的凝膠狀物質，制成了一種用于熱狗腸等肉類食品的生物塑料包裝。設計師們希望用這種方式來倡導更多人將整個動物而不僅僅是可食用部分納入生產與消費的過程，同時引導人們重新思考自己與食物資源之間的關系。
5、記錄“生態聲音”的黑膠唱片
圖中的12英寸黑膠唱片由音樂和可持續發展團體Evolution Music制作，該團隊的成員基本都是既關注音樂也關注氣候變化的獨立音樂愛好者，他們花費了將近四年時間，最終尋找到一種能替代傳統黑膠唱片所用的PVC材料、不會影響膠片音質也不會產生有害物質的生物有機填料，并配套研發了一種用于生物塑料的固體添加劑，以確保新材料可以適配和傳統唱片一樣的生產工藝。唱片中收錄了眾多關注生態保護的音樂家創作的曲目，出售唱片的收益則被捐贈給了各種應對氣候變化的公益組織。
6、帶有自然香味的房間隔斷
設計工作室Crafting Plastics和Office MMK聯手開發了一種由3D打印技術和生物塑料制成的房間隔斷，隔斷的形狀類似珊瑚和樹葉紋路，可以根據使用者的喜好進行調整，并在生命周期結束的60-120天內實現生物降解。由于選用的生物塑料是玉米淀粉和糖制成的，所以在加熱時，材料出現了一種烘焙面包的香味，這種味道給了設計師們新的靈感：一般的塑料制品是沒有味道的，如果能給生物塑料創造一種宜人的氣味，就能讓消費者們將其與自然事物聯系起來，從而選擇更具有環保性的生物塑料產品。
7、可去皮可食用的果汁瓶
這款名為GoneShells的果汁包裝瓶是由Tomorrow Machine工作室與果汁飲料企業Eckes Granini合作開發的一種包裝原型，旨在解決大多數飲料存在的“液體3分鐘就喝完，瓶子30年后還在”的塑料包裝污染問題。瓶子整體都是由馬鈴薯淀粉基材料制成，內外部都涂有一層生物基防水屏障，以便保存果汁。仔細看會發現，瓶子上半截是螺旋狀的。消費者喝完果汁后，可以像剝水果皮一樣順著螺旋方向將生物塑料剝成一根長條，這個過程會破壞防水屏障，隨后將其放入水里或者進行堆肥，就能實現瓶身的生物分解。
8、大型海藻制成的夾克雨衣
很多服裝設計師都在嘗試用生物塑料制作服裝，但很多設計還停留在“時裝”層面，日常生活中的適用范圍有限。但本來就以塑料為基礎的雨衣是個例外，圖中是紐約設計師Charlotte McCurdy用生物塑料制作的一件夾克式雨衣，該材料完全由海洋中大型藻類衍生的生物聚合物組成，它們通過熱量結合在一起，在定制模具中進行固化，凝固后會被涂上一層薄薄的植物基蠟層，以實現防水功能。設計師希望以這件能夠抵御大雨的雨衣為象征，向更多人發出呼吁，即我們已經擁有了對抗氣候危機所需的工具和技術。
9、把“入侵者”做成鬧鐘外殼
外來入侵物種會改變甚至危害本土生物多樣性。當前，英國很多河流里都遭到了一種來自亞洲的螃蟹“接管”，皇家藝術學院畢業生Jeongwon Ji認為，與其把它們當垃圾清理，不如當成一種資源來利用。于是，她從入侵螃蟹的蟹殼中提取出甲殼素，將其與水和少量甘油結合在一起進行固化，制作出了一種完全無毒的生物塑料，并將其用作鬧鐘、加濕器、電腦觸控板、手電筒和WiFi路由器等電子設備的塑料外殼。受技術所限，材料在固化時會發生一定程度的變形，但這種粗糙感反而給電子設備增加了一絲“自然有機”的氣質。
10、賦予過期雞蛋的“新使命”
根據糧農組織的數據，全球雞蛋產量在過去二十年穩步增長，從2000年的約51萬噸增加到2020年的近87萬噸。與此同時，全球每年有17%以上的食物被浪費，其中就包括保質期短、容易在加工和運輸過程中碎掉的雞蛋。為此，德國設計師Basse Stittgen收集了大量過期雞蛋，將脫水后磨成粉末的蛋清和壓成小塊的蛋殼混合并放入鋁模具中，在200度下進行熱壓，從而形成了一系列基于蛋白質的、無需任何額外增塑劑的生物塑料餐具。設計師希望以此提示消費者：每一份資源都是寶貴且易碎的，需要輕拿輕放，就像雞蛋一樣。
文章來源： cnBeta，CHINAPLAS國際橡塑展，可持續發展經濟導刊
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_551139.html
來源：賢集網
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世界衛生組織國際研究所（WHOI）的一項研究表明，一些可生物降解吸管在海洋環境中可在 16 周內降解 50%，是傳統塑料的可持續替代品，有助于減少海洋污染。
吸管是海岸線上最常見的塑料垃圾之一。隨著塑料產品的生產、消費和處理不斷增加，科學家和制造商們正在開發替代材料，這些材料既能發揮同樣的功效，又不會加劇持續的環境塑料污染。
“生物塑料”（Bioplastic）是生物基塑料和生物降解塑料的統稱，即滿足“生物基”或者“可以生物降解”特性中至少一個即可認為是生物塑料。這種塑料對化石燃料消耗很少，不含聚氯乙烯、鄰苯二甲酸酯等有毒物質，可再生、可降解，能夠很大程度上減少對環境的污染和破壞，是傳統塑料的重要替代品。近年來，從食品包裝到電子產品外殼，生物塑料已逐漸應用于各種日常消費品?？纯瓷锘芰隙加心男┌伞?/span>
1、二醋酸纖維素
來源于木漿的二醋酸纖維素 (CDA) 也是另一種常見的生物基塑料，廣泛應用于香煙過濾嘴、紡織品、涂料、薄膜、食品包裝以及眼鏡框架和工具把手等其他物品中。它在海洋中的分解和降解速度遠遠快于之前的假設。研究人員在定制的海水中培養了近350個CDA樣本和對照樣本，并為實驗系統配備了連續的海水流。當海水流過樣品時，研究人員使用各種技術檢測這些樣本的降解情況。時間推移照片和質量損失測量記錄表明，CDA材料在海水中以數月的時間尺度解體，這比之前假設的降解時間大大縮減了。
生物基塑料是一種旨在通過利用其環境效益來實現可持續利用目標的舉措，雖然部分研究團隊在新材料研發上取得了一定成效，但大多數改進的和有前途的生物基塑料仍處于研究階段，距離大規模推廣應該還有很長一段時間。
根據德國漢諾威大學生物塑料和生物復合材料研究所 (Institute for Bioplastics and Biocomposites，IfBB) 的數據，2018年全球生產了261萬噸生物基塑料，但這其實還不到全球塑料產量的1%。隨著人類對塑料的需求持續增長，對更可持續的塑料解決方案的需求也在不斷增長。到2021年，統計數據顯示生物基塑料的占比已上升到世界塑料產量的1.5%，占歐洲塑料產量的2.3%。因此，在短時間內，生物基塑料還不能成為終結全球塑料污染的有效有段。
2、PEF
生物基呋喃聚酯（PEF），是以2,5-呋喃二甲酸（FDCA）為二酸單體聚合得到的一類聚酯。
FDCA作為100%生物質單體，可從玉米以及非糧農作物、秸稈、木屑等生物質原料中提取。其具有與石油基單體對苯二甲酸(TPA)相近的結構和物性，可用于合成高性能聚酯、聚酰胺和環氧樹脂，于2004年被美國能源部確定為12種最具潛力的生物基平臺化合物之一，也被視為“沉睡中的巨人”。
PEF的氧氣阻隔性，是PET的10倍；
PEF的二氧化碳阻隔性，是PET的6至10倍；
PEF的阻濕性是PET的2倍。
PEF是一種100％植物基、完全可回收的塑料材料，應用廣泛，例如瓶子、包裝、薄膜、纖維和紡織品，這些都是主要的終端市場。此外，還可用于電子產品和汽車零部件。
3、180天內降解的保鮮膜
保鮮膜是廚房里最常見的塑料產品之一。傳統的保鮮膜不能降解，被掩埋后，塑料中的塑化劑可能會滲透到土壤和水中，輾轉進入人體內，威脅人們健康。圖中的保鮮膜名為Great Wrap，由澳大利亞一家生物材料公司研發。他們首先通過提取和塑化廢棄馬鈴薯皮中的淀粉生成了一種黏膜，再將淀粉黏膜與用過的食用油和木薯等淀粉類根莖類蔬菜混合，改變其聚合物結構，使其具有可拉伸性，實現和保鮮膜一樣的效果。因為主要成分是淀粉，使用后的保鮮膜會于180天內在垃圾填埋場或工業堆肥中分解。
4、“自產自銷”的肉皮包裝
在一些國家，肉皮被認為是肉類行業的副產品，存在一定的浪費現象。冰島設計工作室At10認為既然我們需要吃肉，就應該盡可能負責，把能利用上的資源都用上，以減少對地球的污染。為此，他們將各種當地常食用動物的肉皮煮沸，提取該過程中釋放的膠原蛋白和明膠所產生的凝膠狀物質，制成了一種用于熱狗腸等肉類食品的生物塑料包裝。設計師們希望用這種方式來倡導更多人將整個動物而不僅僅是可食用部分納入生產與消費的過程，同時引導人們重新思考自己與食物資源之間的關系。
5、記錄“生態聲音”的黑膠唱片
圖中的12英寸黑膠唱片由音樂和可持續發展團體Evolution Music制作，該團隊的成員基本都是既關注音樂也關注氣候變化的獨立音樂愛好者，他們花費了將近四年時間，最終尋找到一種能替代傳統黑膠唱片所用的PVC材料、不會影響膠片音質也不會產生有害物質的生物有機填料，并配套研發了一種用于生物塑料的固體添加劑，以確保新材料可以適配和傳統唱片一樣的生產工藝。唱片中收錄了眾多關注生態保護的音樂家創作的曲目，出售唱片的收益則被捐贈給了各種應對氣候變化的公益組織。
6、帶有自然香味的房間隔斷
設計工作室Crafting Plastics和Office MMK聯手開發了一種由3D打印技術和生物塑料制成的房間隔斷，隔斷的形狀類似珊瑚和樹葉紋路，可以根據使用者的喜好進行調整，并在生命周期結束的60-120天內實現生物降解。由于選用的生物塑料是玉米淀粉和糖制成的，所以在加熱時，材料出現了一種烘焙面包的香味，這種味道給了設計師們新的靈感：一般的塑料制品是沒有味道的，如果能給生物塑料創造一種宜人的氣味，就能讓消費者們將其與自然事物聯系起來，從而選擇更具有環保性的生物塑料產品。
7、可去皮可食用的果汁瓶
這款名為GoneShells的果汁包裝瓶是由Tomorrow Machine工作室與果汁飲料企業Eckes Granini合作開發的一種包裝原型，旨在解決大多數飲料存在的“液體3分鐘就喝完，瓶子30年后還在”的塑料包裝污染問題。瓶子整體都是由馬鈴薯淀粉基材料制成，內外部都涂有一層生物基防水屏障，以便保存果汁。仔細看會發現，瓶子上半截是螺旋狀的。消費者喝完果汁后，可以像剝水果皮一樣順著螺旋方向將生物塑料剝成一根長條，這個過程會破壞防水屏障，隨后將其放入水里或者進行堆肥，就能實現瓶身的生物分解。
8、大型海藻制成的夾克雨衣
很多服裝設計師都在嘗試用生物塑料制作服裝，但很多設計還停留在“時裝”層面，日常生活中的適用范圍有限。但本來就以塑料為基礎的雨衣是個例外，圖中是紐約設計師Charlotte McCurdy用生物塑料制作的一件夾克式雨衣，該材料完全由海洋中大型藻類衍生的生物聚合物組成，它們通過熱量結合在一起，在定制模具中進行固化，凝固后會被涂上一層薄薄的植物基蠟層，以實現防水功能。設計師希望以這件能夠抵御大雨的雨衣為象征，向更多人發出呼吁，即我們已經擁有了對抗氣候危機所需的工具和技術。
9、把“入侵者”做成鬧鐘外殼
外來入侵物種會改變甚至危害本土生物多樣性。當前，英國很多河流里都遭到了一種來自亞洲的螃蟹“接管”，皇家藝術學院畢業生Jeongwon Ji認為，與其把它們當垃圾清理，不如當成一種資源來利用。于是，她從入侵螃蟹的蟹殼中提取出甲殼素，將其與水和少量甘油結合在一起進行固化，制作出了一種完全無毒的生物塑料，并將其用作鬧鐘、加濕器、電腦觸控板、手電筒和WiFi路由器等電子設備的塑料外殼。受技術所限，材料在固化時會發生一定程度的變形，但這種粗糙感反而給電子設備增加了一絲“自然有機”的氣質。
10、賦予過期雞蛋的“新使命”
根據糧農組織的數據，全球雞蛋產量在過去二十年穩步增長，從2000年的約51萬噸增加到2020年的近87萬噸。與此同時，全球每年有17%以上的食物被浪費，其中就包括保質期短、容易在加工和運輸過程中碎掉的雞蛋。為此，德國設計師Basse Stittgen收集了大量過期雞蛋，將脫水后磨成粉末的蛋清和壓成小塊的蛋殼混合并放入鋁模具中，在200度下進行熱壓，從而形成了一系列基于蛋白質的、無需任何額外增塑劑的生物塑料餐具。設計師希望以此提示消費者：每一份資源都是寶貴且易碎的，需要輕拿輕放，就像雞蛋一樣。
文章來源： cnBeta，CHINAPLAS國際橡塑展，可持續發展經濟導刊
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_551139.html
來源：賢集網
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