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将来的某一天,你可能会拥有一台可以食用的笔记本电脑。这不是一个梦,因为现今,人们正在进行着一场意义深远的变革--以植物为原材料开发塑料产品。目前来看,这种塑料在工艺制造上,还需要采用传统的石化原料,以保证塑料的硬度、耐久力以及技术应用方面的其他特性。当然,它们现在还不能够食用,但能够经受住掉落测试。
生物塑料以大麻油、豆油、玉米粉等植物为原料。大约十五年前,这种工艺盛行一时。当时为了解决固体垃圾处理问题。直到亚利桑那大学一位名叫拉希德的城市考古学者报告指出,经适当掩埋的固体垃圾并没有能够降解,这个结果仅存的积极性是,它防止了有毒物质侵入地下蓄水层。
今天,生物塑料由于诸多原因得到进一步开发。
对全球变暖问题的关注也促使人们热衷于二氧化碳低排放产品的开发。每公吨生物塑料要比同质量石化塑料少排放0.8-3.2公吨二氧化碳。
石油价格的不稳定导致以石油、天然气为原料的塑料产品价格波动。2年前塑料价格的大幅增长影响了许多企业的预算。尽管由于乙醇的广泛使用,植物基原料价格也
新型塑料混合使用石油
基和植物基原料,保留了现今聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、尼龙等聚合物的许多优点,还带来一些改进,特别是在表面光洁度方面。
然而,由于这种复合型工程材料刚刚走出实验室,其生产成本还是要比目前的塑料昂贵许多。杜邦等主要开发者正致力于开发未来市场,并计划以合理且具有竞争性的价位提供这类复合型塑料,直至市场成熟,产品价格将最终低于石化原料塑料。
目前,至少有三类化学原料可用于制造生物塑料。一些生物塑料直接以淀粉为原料,最终可用于制作药物胶囊等,其有机添加剂包括山梨醇、甘油。一些生物塑料以PLA(聚乳酸)为原料--甜玉米和其他植物中的淀粉经发酵产生聚合乳酸。PLA已经广泛应用于生物可降解的医用植入物和产品包装。第三类生物塑料以聚3羟基丁酸酯(PHB)为原料--特性类似于聚丙烯。对生物塑料的大量需求促成原料和聚合物生产能力的扩大。南美的糖料作物(同时也是制造乙醇的主要原料)生产商表示将进一步扩大生产。某一分析家预测PHB的价格将跌至每磅60美分。
以环保导航的日本
目前,生物塑料在日本的发展令人鼓舞,这主要得益于三部法律的通过,分别是--绿色购买促进法案、能源有效利用促进法案、污染物排放和转运登记法(PRTR)。日本富士通公司是生物塑料的主要推动者之一,它采用Toray工业公司开发的PLA复合塑料制作FMV-BIBLO系列笔记本电脑的机盖。该系列电脑已在两年前上市。由Toray开发的这种叫做Ecodear的复合材料主要着眼应用于纤维、纺织品、模制品、胶卷制作等领域。2002年,富士通和Toray公司初次着手解决纯PLA的功能缺陷。纯PLA耐热性差,导致材料缺乏足够的阻燃性且不适于模压。最终他们决定将PLA以50%的比例与一种专用无定形石化塑料结合,以获得所需特性。
目前,Toray耗资900万美元在南韩建立工厂生产PLA,年产量5000公吨。韩国包装器公司Saehan为其投资了10%的资金。南韩当今的包装材料正在迅速地被可生物降解的PLA所取代。而在美国,这一趋势才刚刚起步。另外,Toray还在开发可用于PLA胶卷的纳米添加剂。
值得注意的一点是,很久以来,PLA都是因其生物降解性获得广泛应用的,而富士通制成的复合材料却不能够降解。实际上,公司的目的是促进塑料成分的循环利用,并非希望生产出的电脑被掩埋在土中,致使有毒金属污染土层。
最近,富士通公司又有新动向。公司正在与法国化学品制造商Arkema联手开发一种以蓖麻油为基本原料的生物塑料。这种塑料比源自玉米的塑料具有更好的柔韧性,能够进一步拓展生物塑料在笔记本电脑制造上的用途。蓖麻油是尼龙(聚酰胺)11(PA-11)新型塑料的基本原料。富士通的一位发言人称:"通过弱化链分子间的相互作用,弛豫有机体的立构规整性,新制成的材料具备充分的柔韧性,可以避免由于反复弯曲造成的材料发白。因为很多同类材料在发生应变后会变白。"电脑机盖样品的成分包含了60%-80%的新型生物塑料,这是目前生物塑料应用的最高水平。其中高密度填充物增加了机盖的硬度。富士通公司有意应用这种材料制作笔记本电脑机盖和其他抗冲击力要求较高的产品。公司表示,该材料还有望用于制造手机机盖。据Arkema的聚合技术部门的商业经理汤姆斯·格里马说,与石化原料制成的尼龙6/6相比,新材料减少了42%的二氧化碳排量。Arkema制成的新型Rilsan PA 11已获准用于燃料生
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