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玉米芯木糖渣基生物塑料

作者:山东一诺生物来源:浏览次数:389日期:2023-07-19

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塑料在人类生活、工业生产的各个方面都发挥着重要作用。但传统的石化基塑料严重依赖不可再生的石化资源,其生产和应用过程中巨量的碳足迹对生态环境造成了危害。生物塑料是以植物油脂、玉米淀粉、秸秆、木屑、回收的食物垃圾可再生/可生物降解资源生产的新型绿色材料,被认为是最有潜力的石化塑料的替代品。然而,目前大多生物塑料存在原材料成本高、原料利用效率较低、生产工艺复杂、产品性能较差等问题。因此,开发一种绿色、低成本、工艺简单、性能优良的生物塑料十分必要。

玉米芯是我国最丰富的农业副产品之一,产量超过5亿吨。玉米芯含有较高的半纤维素含量,是木糖等糖类产品的重要原料。在半纤维素提取过程中会产生大量的木糖渣(纤维素-木质素)废弃物,其中大部分作为燃料、填料等低值化应用。这不仅限制了生物质原料的利用价值,而且不利于产业的绿色、低碳发展。

有科研团队开发了一种简单、绿色、低碳途径构建生物塑料的方法。

研究基于现有的木糖工业平台,以玉米芯木糖渣为原料,制备得到具有良好的回收性能、溶剂稳定性、降解性以及出色力学性能的环保生物塑料。该生物塑料的生产和应用过程表现出良好的经济性和环境友好性。该制备方法在金属盐溶液(ZnCl2/CaCl2)体系下,无需分离纤维素、木质素,制得的生物塑料具有良好的柔韧性,可弯曲、折叠。扫描电子显微镜结果表明,该生物塑料结构均匀致密。其拉伸强度和韧性分别是纤维素膜的38倍和9.8倍。且其拉伸强度明显优于常见的石化基和生物基塑料。最后,研究对不可再生资源消耗潜能(ADP)、全球变暖潜能(GWP)、臭氧消耗(ODP)、人类毒性潜力潜能(HTP)、淡水水生生态毒性潜能(FATEP)、海水水生生态毒性潜能(MATEP)、地球生态毒性(TEP)、光化学氧化潜能(POCP)、酸化潜能(AP)和富营养化潜能(EP)等环境影响指标进行了量化分析。结果表明,基于标准化其机械强度对比,玉米芯木糖渣基生物塑料在ADP、GWP、AP和EP指标明显低于传统塑料,具有更低的环境影响。该方法可以推广用于其他具有相似组分的木质纤维素原料平台,不仅为绿色低碳生物基材料研发及应用提供研究思路,而且有助于推动生物质原料的高效资源化利用。

2-甲基四氢呋喃生产厂家山东一诺生物,下辖河南浩森生物和濮阳一诺工贸。以生物基糠醛为原料,生产糠醇、四氢糠醇、2-甲基呋喃、2-甲基四氢呋喃、生物基戊二醇系列产品、聚四氢呋喃等。可替代传统石油基原料,具有绿色低碳、原料再生等明显优势,主要用于可降解材料、医药、农药、电子、航空等领域。

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