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可降解生物材料的试验

可降解生物材料的试验

关于可降解生物材料的试验

篇一:可降解生物材料

合成高分子材料具有质轻、强度高、化学稳定性好以及价格低廉等优点,与钢铁、木材、水泥并列成为国民经济的四大支柱[1]。然而,在合成高分子材料给人们生活带来便利、改善生活品质的同时,其使用后的大量废弃物也与日俱增,成为白色污染源,严重危害环境,造成地下水及土壤污染,危害人类生存与健康,给人类赖以生存的环境造成了不可忽视的负面影响[2]。另外,生产合成高分子材料的原料――石油也总有用尽的一天,因而,寻找新的环境友好型材料,发展非石油基聚合物迫在眉睫,而可生物降解材料正是解决这两方面问题的有效途径。

1.可生物降解材料定义及降解机理

生物降解材料,亦称为“绿色生态材料”,指的是在土壤微生物和酶的作用下能降解的材料。具体地讲,就是指在一定条件下,能在细菌、霉菌、藻类等自然界的微生物作用下,导致生物降解的高分子材料[3]。理想的生物降解材料在微生物作用下,能完全分解为CO2和H2O。

生物降解材料的分解主要是通过微生物的作用,因而,生物降解材料的降解机理即材料被细菌、霉菌等作用消化吸收的过程。

首先,微生物向体外分泌水解酶与材料表面结合,通过水解切断表面的高分子链,生成小分子量的化合物,然后降解的生成物被微生物摄入体内,经过种种代谢路线,合成微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终转化成CO2 和H2O[4]。在生物可降解材料中,对降解起主要作用的是细菌、霉菌、真菌和放线菌等微生物,其降解作用的形式有3种[5]: 生物的物理作用,由于生物细胞的增长而使材料发生机械性毁坏;生物的生化作用,微生物对材料作用而产生新的物质;酶的直接作用,微生物侵蚀材料制品部分成分进而导致材料分解或氧化崩溃。

2.可生物降解材料的分类及应用

根据降解机理生物降解材料可分为[6]生物破坏性材料和完全生物降解材料。生物破坏性材料属于不完全降解材料,是指天然高分子与通用型合成高分子材料

共混或共聚制得的具有良好物理机械性能和加工性能的生物可降解材料,主要指掺混型降解材料;完全生物降解材料主要指本身可以被细菌、真菌、放线菌等微生物全部分解的生物降解材料,主要有化学合成型生物降解材料、天然高分子型和微生物合成型降解材料等。

2.1掺混型生物降解材料

掺混型生物降解材料是指将两种或两种以上高分子物(其中至少有一种组分具有生物可降性)共混复合制得的生物降解高分子材料。选用的生物降解组分大多采用淀粉、纤维素、木粉等天然高分子,其中又以淀粉居多。目前已工业化的产品为美国Warn-er Lambert公司的“Novon”。“Novon”是以变性淀粉为主, 且配有少量其他生物降解性添加剂的高淀粉含量(含量大于90%)的天然聚合物材料, 可完全生物降解, 且分解速率在一年之内可控。另外,“Novon”可采用挤出、注塑、层压、吹塑等成型加工方法, 产品广泛应用于垃圾袋、购物袋、一次性食品容器、医疗器材、缓冲发泡制品等[7]。

2.2 化学合成型生物降解材料

化学合成型生物降解材料是指利用化学方法合成制造的生物降解材料。此类高分子材料大多是在分子结构中引入具有酯基结构的脂肪族(共)聚酯, 在自然界中酯基容易被微生物或酶分解。目前已开发的主要产品有聚乳酸、聚己内酯( PCL) 、聚丁烯琥珀酸酯( PBS) 等。

聚乳酸具有优良的生物相容性和可吸收性,无毒、无刺激性,它在自然界中能完全分解为CO2和H2O,对环境无污染,是目前最有前途的可生物降解的聚合物之一。聚乳酸用途广泛, 目前已被应用于生物医用高分子、纺织和包装等行业。聚己内酯(PCL)具有优良的生物相容性、记忆性以及生物可降解性等,其产品多集中在医疗和日用方面,如矫正器、缝合线、绷带、降解塑料等。

2.3 天然高分子型生物降解材料

天然高分子生物降解材料是利用生物可降解的天然高分子如植物来源的生物物质和动物来源的甲壳质等为基材制造的材料,植物来源包括细胞壁组成的纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、多糖类及碳氢化合物,动物来源主要是虾、螃蟹等甲壳动物[8]。

此类降解材料原料来源丰富,可完全生物降解,而且产物安全无毒性,日益受到重视。然而,天然高分子材料虽具有完全生物降解性,但是它的热学、力学性能差,不能满足工程材料的性能要求,因此目前的研究方向是通过天然高分子改性,得到有使用价值的天然高分子降解塑料。

2.4 微生物合成型生物降解材料

微生物合成型生物降解材料是指以有机物为碳源,通过微生物的发酵而得到的生物降解材料,主要包括微生物聚酯和和微生物多糖,其中微生物聚酯方面的

研究较多[9]。材料是含碳为主的聚合物,当其进入环境后,微生物可把其作为自己的营养物质而分解、消化、吸收,通过发酵合成高分子聚酯,并将其以颗粒状存

在菌体内。目前常见的生物合成生物降解材料有生物聚酯(PHA)和聚羟基丁酯(PHB)[10]。

PHA具有类似于塑料的物化特性并具有可控的生物可降解性。美国宝洁公司已经开发成功了作为缝合线、无纺布和各种包装用材料的PHA系列产品及其多种应用。目前,PHA在全球的研究主要集中在利用其生物可降解性、生物相容性等特征,开发在医疗、制药、电子等高附加值领域的用途。PHB是一种硬而脆的热塑性聚合物,其常温下的力学性能与PP相当,导致PHB这种力学性能的主要原因应为结晶度和结晶形态。

3.存在问题

近年来,国内外可生物降解材料得到了很快的发展。尤其是一次性使用材料制品,如可降解食品包装袋、饮料瓶、农用薄膜等已实现了工业化生产。但是目前可生物降解材料的开发和应用还存在以下的一些问题:

(1)市场应用。由于生产可降解材料的成本偏高,造成其在市场中价格偏高, 这样就给可降解材料的推广造成了很大的影响。

(2)技术与工艺。与传统塑料相比,可降解材料存在抗水性差、力学性能差和加工性能差的问题,很难满足工业化生产要求。另外,降解材料准确的降解时控性,用后快速降解性、彻底降解性以及边角料的回收利用技术等还有待进一步提高和完善。

(3)降解材料的标准及试验评价方法。对生物降解材料,世界上尚没有统一的试验评价方法,识别标志和产品检测技术,致使缺乏正确统一的认识和确切的评价,产品市场比较混乱,真假难辩。

4.展望

近年来,随着原料生产和制品加工技术的进步,可生物降解材料备受关注, 成为可持续、循环经济发展的焦点。目前我国生物降解材料开发和应用领域,在自主知识产权、创新型产品等方面的研发能力、投入量等方面均有待提高,生物降解材料的回收处理系统还有待完善。为了更好的实现可生物降解材料的产业化,今后还应该在以下几个方面做出努力:一是建立快速、简便的生物降解性的评价方法,反映降解材料在自然界中生物降解的实际情况;二是进一步研究可生物降解材料的分解速率、分解彻底性以及降解过程和机理, 开发可控制降解速率的技术;三是通过结构和组成优化、加工技术及形态结构控制等,开发调控材料性能新手段;四是为了提高与其他材料的竞争力,必须研究和开发具有自主知识产权的新方法、新工艺和新技术,简化合成路线,降低生产成本,参与国际竞争。

篇二:生物可降解材料在医学上的应用

生物可降解材料在医学上的应用

1、生物可降解材料的定义

生物材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,且具有功能的无生命材料。

2、生物可降解材料的分类

2.1天然可降解性高分子材料

主要有胶原、明胶、甲壳糖、毛发、海藻酸、血管、血清纤维蛋白、聚氨基酸等。最大优点是降解产物易于被吸收而不产生炎症反应,但存在力学性能差的弱点。

在自然界,通过二氧化碳、水、微生物和阳光周而复始地合成天然材料,生物界奇妙的遗传技术将材料的优良特性一代一代地传递下去。聚乳酸纤维循环图

2.2合成可降解性高分子材料

是目前组织工程用生物材料的主要研究对象,其中以聚交酯系列材料为主;

这类材料降解速度和强度可调,容易塑型和构建高孔隙度三维支架;

这类材料本质缺陷在于其降解产物的集中释放容易产生炎症反应,会使培养环境酸度过高。该类材料对细胞亲和力弱,往往需要物理方法或加入某些因子才能黏附细胞。

3、生物可降解材料的医学用途

3.1 人体可吸收缝合线

3.1.1羊肠线

羊肠线是一种传统的可被人体降解吸收的体内缝合线。

但它的机械强度损失快,分解速度过快,在人体内的吸收周期约为15天左右,而人体内脏器官的外科手术刀口往往难以在此期间愈合。

此外羊肠线的缝合和打结不太容易,必须用湿的缝合线缝合伤口,易引起组织发炎,并容易产生抗原抗体反应,在体内的适应性还不理想。国外早在80年代初,已基本不使用羊肠线。

3.1.2胶原纤维

胶原材料取自于牛跟腱,通过加工可以制成海绵状轻质片。这是一种适应性很强的敷垫药物材料,能促使肉芽组织的生长,参与组织的修复,具有良好的止血作用。

80年代研制出胶原材料缝合线,但由于吸收期较短,目前只能用于表皮缝合,而不能用于人体脏器缝合。此外由于它的强度、手感都难以与PGLA匹敌,所以胶原缝合线的市场份额不大。胶原材料仅在患处局部降解、吸收。经局部白细胞和巨噬细胞的蛋白酶消化所产生的氨基酸被瘢痕组织利用,作为修复组织的原料。

3.1.3聚己内酯(PCL)

聚己内酯(PCL)是一种无毒、具有良好生物相容性和血液相容性的生物降解材料,近年来广泛应用于现代医学中。

通常认为,要进入商业流通渠道的生物降解材料的热稳定温度应不低于

60°C,而PCL在60°C之前就已经软化熔融,这严重影响了它在医药领域的应用。

3.1.4聚乳酸(PLA)

聚乳酸(PLA)是一种比较实用的生物降解材料。它的原料是淀粉和纤维素等,属于绿色产品,因此深受环境保护者的关注。乳酸在自然条件下容易生物降解而不带来任何环境问题,因此PLA在自然界中看不到。

与其它可降解聚合物相比,在自然条件下PLA显示出相当慢的降解速率。通过对PLA的改性可以控制其降解速率。

PLA降解的早期阶段被认为是化学水解,因此加入一些亲水性成分到聚合物中可以加速PLA的降解。另外一种方法是通过共混降低PLA的结晶度以达到同样目的。

3.1.5聚乙醇酸(PGA)

(PGA)纤维由于强度较高、无毒性,与机体相容性良好,作为缝合线已在临床得到应用。但由于PGA柔性较差,作为手术缝合线可能会给人体组织带来损伤。

3.1.6聚乳酸乙醇酸共聚物(PGLA)

聚乳酸乙醇酸(PGLA)共聚物是采用高新化工技术,由乳酸和乙醇酸按一定配比共聚所得到的

一种新型高聚物材料。

由于PGLA具有良好的抗张强度、生物相容性和良好的降解性,对人体无毒、无积累,所以经再

加工可制成人体可吸收医用缝合线。它是一种在医学上很有应用前景的高分子生物医用材料,因此具有极高的商业价值和社会效益。

PGLA共聚物纤维具有强度较高、伸长适中、无毒性、无刺激、生物相容性好、柔韧性好,吸收

周期为60~75天。

PGLA共聚物随着其共聚比例的不同形成了多种产品,可用于不同场合。一般来说,用于生产医

用缝合线的原料希望其结晶度小些。而用于正骨材料则希望其强度大些。

3.1.7二氧环己酮聚合物(PDS)

美国Ethicon公司于70年代后期又开发了商品名为PDS的聚对二氧环己酮单纤维缝合线。由于PDS大分子链中有醚键,分子链柔性大,故可制成各种尺寸的单丝缝合线。

与PGLA相似,PDS在体内靠水解来降解。

3.2伤口敷料

3.2.1甲壳质及其衍生物

1823年-Odier从虾、蟹壳中得到了含氮很高的类纤维多糖物质,并命名为甲壳质。

1859年-Rouget将CHITIN用浓碱加热处理,得到了脱乙酰化甲壳质,即甲壳胺。

甲壳质及其衍生物具有独特的无毒、抗菌、良好的生物相容性、良好的可吸收性以及抗炎、不

过敏、能促进伤口愈合等优异的生物特性。

3.2.2骨胶原纤维

骨胶原纤维是通过重新组构牛屈肌腱的骨胶原悬浮液制成的。

作为医用材料的特点在于:生物适应性优良、无抗原性、生物体吸收性良好等,因此国内外正

将其开发和应用于伤口保护。

3.2.3海藻酸

海藻酸是从海藻植物中提炼的多糖物质。

当海藻酸用于伤口接触层时,它与伤口之间相互作用,会产生海藻酸钠、海藻酸钙凝胶。这种

凝胶是亲水性的,可使氧气通过而细菌不能通过,并促进新组织的生长。

3.3 骨钉-聚乳酸(PLA)

传统的骨钉为金属材料,但需进行二次手术。

以乳酸聚合物为材料的新型骨钉表面有造型,能够牢牢地固定住骨头,其稳定性和安全性完全可与钛合金媲美。

采用聚乳酸为骨钉原料,这种新型螺钉可以在人体内经过2~5年的时间后自行分解,避免了骨折患者进行二次手术。

这种可被人体吸收的骨钉安全程度不亚于原先一般骨外科医生所使用的钛合金骨钉,并且新型骨钉不像钛合金骨钉那样容易受到温度及气候的影响。

聚乳酸骨钉尤其适用于小骨和软骨的固定。

新骨钉固定后同样可用X光观察外科手术成功与否。

材料昂贵,骨钉成本偏高。

3.4 血管支架-聚乳酸(PLA)

血管内支架植入术是目前用于治疗血管狭窄性病变最为快捷有效的方法之一。

传统的金属支架会对血管的慢性损伤和机械性刺激,成为临床亟待解决的'问题。

采用聚乳酸制作支架基杆,通过材料改性控制支架在体内的降解时间,使支架在完成血管的支撑后自然降解为二氧化碳和水排出体外,对人体无任何不良影响。

3.5 组织工程支架

“组织工程”一词是美国国家科学基金会于1987年正式提出和确定的。目前,美国已有相当数量的研究机构、大学以及许多公司参与了组织工程的研究,发

展迅猛,在许多方面取得了重大进展。组织工程载体材料的研究主要涉及两方面的内容:生物可降解材料的选用和多孔载体材料的制备。

3.6其它-药物可控缓释、治肝癌用的栓塞剂

篇三:生物可降解金属材料体外腐蚀测试体系综述

1、引言生物可降解的金属材料已经收到近年来越来越多的关注。

由于生物降解性金属材料,所带来的负面效应的永久在体内存在的植入物的减少,如炎症引起的心血管支架,再狭窄和应力遮挡引起的骨科植入物。镁合金和铁合金两种生物降解这是研究人员所关注的金属。动物实验[1-7]和临床试验的[8-11]已经证明的安全性和可行性生物可降解金属作为植入物,但同时有些缺点也暴露无遗。尽管巨大的这两种合金,快速降解率的潜力镁为基础的生物医学植入物和缓慢降解在铁基生物医学植入率生理环境中施加严格的限制许多临床应用。为了开发新种合金和评估的生物腐蚀特性材料,有一定的体外腐蚀系统应建立了可以模拟的降解过程金属植入物在体内。

体外腐蚀试验模拟并评估在体内通过一系列的体外方法,可降解过程如电化学测试,失重试验和氢进化试验。研究人员在体外构建不同各种电解质溶液和模拟系统样品表面的不同比例,以溶液的体积,这会导致数据的不可比性。因此,除了主观处理的材料,如元件的选择,表面涂层,并且处理技术,客观条件应尽可能一致可能和接近体内条件。为了建立一个更合适的体外试验系统中,四个方面进行了讨论如下:1)电解质溶液选择; 2)表面粗糙度的影响力;3)测试方法:电化学测试和浸泡试验;4)评价腐蚀速率的方法.

2、可生物降解合金的腐蚀机理

2.1镁合金

镁的溶解在水环境中一般通过电化学与水反应所得产生的Mg(OH)2和H2 [ 13 ]。全面腐蚀镁合金的反应还没有被研究系统。然而,这是合理的预期镁合金的腐蚀反应是类似的纯镁。李等人[ 14 ]报道的主要腐蚀产品的镁合金在体内和体外Mg(OH)2。在体外培养体系中,腐蚀过程主要包括化学反应如下:

Mg→Mg2+ + 2e(1) 2H2O+2e→H2↑+2OH(2) Mg2++2OH→Mg(OH)2↓ (3)

Li等[14]揭示了腐蚀过程并且在随后的羟基磷灰石的形成镁钙的在合金/水溶液生物腐蚀模型接口,如图1所示。也可以用该模型描述其它镁合金的腐蚀过程。

2.2 Fe合金

从析氢反应不同镁合金,Fe合金出现氧化吸收腐蚀在水性环境中。基于该浸

泡在汉克的解决方案中的Fe的测试结果,该降解的作用机理是通过moravej等人的建议[ 15 ]如下。当铁浸渍在溶液中或暴露于该溶液流,它被氧化成Fe2 +的

基础上反应式如下:Fe → Fe2+ + 2e(4)

一些Fe2 +的可以下转化为Fe3+碱性pH和氧的环境条件Hank溶液和Fe (OH)3的制备:1/2O2 + H2O + 2e→ 2OH(5) Fe2+ + 2OH→ Fe(OH)2(6)

Fe2+ → Fe3+ + e (7)

Fe3+ + 3OH→ Fe(OH)3(8)

当溶液被充气并且在存在氯离子,铁(OH)3的水解和针铁矿(α-FeO的(OH))沉淀。 Fe(OH)2会再与FeO的一部分反应(OH)和磁铁矿形成:

Fe(OH)2 + 2FO(OH) → Fe3O4 + H2O(9)

从溶液中析出的Ca和P元素随着氢氧化物和氧化物形成的表面铁负责的最初几天之后减少。图2示出的Fe-Mn的降解机理在修改的降解动态试验过程中合金Hank溶液。

图1.合金/溶液腐蚀的接口原理图:(a)Mg和Mg2Ca相之间的电偶腐蚀;(b)部分保护膜覆盖Mg2Ca合金表面;(c)将镁吸附的氯离子(OH)2为氯化镁;(d)羟基磷灰石的形成由消耗的Ca2 +和3PO4;(e)瓦解掉颗粒形状的残留体衬底

图2 .Fe-Mn系合金的腐蚀机理:(a)初始腐蚀反应;(b)氢氧化物层的形成;(c)坑的形成;钙/磷层(d)的形成

3.体外腐蚀测试系统

3.1 电解质溶液的选择

通过体外试验获得体内的腐蚀数据,最重要的因素是合适的电解质解决方案系统。各种溶液的系统已经在过去的十年里用来模拟体液。该主要类型的解决方案,包括:0.9%NaCl水溶液解决方案,SBF(模拟体液),汉克的,PBS(磷酸盐缓冲盐水),DMEM培养基等。表1总结了不同的模拟人体的组成。

材料显示不同的腐蚀行为的不同的解决方案。表2列出了电化学数据AZ91镁合金在不同模拟人体的解决方案。服用AZ91D例如,腐蚀电流密度(Jcorr)(22.5μA/cm2)在0.9%NaCl水溶液解决方案由姚等人测试过[20]小于(297在

汉克的Song等人[21]一个测试μA/cm2)数量级。即使在类似的解决方案,结果

可能有很大的差距。在M-SBF的Jcorr为65.7μ

A/cm2[17],而在M-SBF是0.705μA/cm2[22]。这样的电解质溶液中的某些组合物是必不可少的到测试系统。

表1组成的不同模拟体液

表2 AZ91合金在各种电化学数据模拟体解决方案

生物可降解金属材料体外腐蚀测试体系综述

生物可降解金属材料体外腐蚀测试体系综 述 甄珍、奚廷斐、郑玉峰 1. 北京大学前沿交叉学科研究院,生物材料与组织工程中心,北京 100871; 2. 温州医学院信息工程学院,温州 325035; 3. 北京大学工学院,材料科学与工程系,北京 100871 摘要:随着生物可降解金属材料日益受到关注,大量的体外腐蚀测试体系被用来模拟其体内腐蚀行为。不同的测试体系具有其独特的优点和缺点。为建立一个合理的并且更接近体内真实情况的测试体系,对可降解金属材料的腐蚀机理和体外腐蚀测试体系进行总结。从电解质溶液的选择、样品表面粗糙度的影响、测试方法以及腐蚀速度的评价方法等几个方面进行阐述,得到以下初步结论:电解质溶液应该选择与体液成分接近的含有蛋白的缓冲模拟体液,样品表面粗糙度和溶液体积与样品表面积之比应该接近植入部位的实际要求,并且采用动态腐蚀测试方法,同时多种腐蚀速度评价方法应当相互参照。 关键词:生物可降解、金属材料、体外测试、镁、铁 1、引言 生物可降解的金属材料已经收到近年来越来越多的关注。由于生物降解性金属材料,所带来的负面效应的永久在体内存在的植入物的减少,如炎症引起的心血管支架,再狭窄和应力遮挡引起的骨科植入物。镁合金和铁合金两种生物降解这是研究人员所关注的金属。动物实验[1-7]和临床试验的[8-11]已经证明的安全性和可行性生物可降解金属作为植入物,但同时有些缺点也暴露无遗。尽管巨大的这两种合金,快速降解率的潜力镁为基础的生物医学植入物和缓慢降解在铁基生物医学植入率生理环境中施加严格的限制许多临床应用。为了开发新种合金和评估的生物腐蚀特性材料,有一定的体外腐蚀系统应建立了可以模拟的降解过程金属植入物在体内。 体外腐蚀试验模拟并评估在体内通过一系列的体外方法,可降解过程如电化学测试,失重试验和氢进化试验。研究人员在体外构建不同各种电解质溶液和模拟系统样品表面的不同比例,以溶液的体积,这会导致数据的不可比性。因此,除了主观处理的材料,如元件的选择,表面涂层,并且处理技术,客观条件应尽可能一致可能和接近体内条件。为了建立一个更合适的体外试验系统中,四个方面进行了讨论如下:1)电解质溶液选择; 2)表面粗糙度的影响力;3)测试方法:电化学测试和浸泡试验;4)评价腐蚀速率的方法.

可降解塑料检测可降解塑料测试

可降解塑料检测|可降解塑料测试 随着限塑令的进一步实施,可降解塑料袋的市场进一步扩大。那么可降解塑料袋检测怎么办理呢?检测项目又有哪些?上海世通检测将通过本文为您做简单介绍。 可降解塑料检测范围: 降解塑料检测范围:可降解塑料杯,可降解塑料布,可降解塑料瓶,生物可降解塑料,可降解塑料地膜,可降解塑料袋,可降解塑料薄膜,可降解塑料板,可降解塑料餐具,可降解塑料颗粒等。 可降解塑料检测标准: GB/T 一次性可降解餐饮具降解性能试验方法 GB/T 32生态设计产品评价规范第2部分:可降解塑料 可降解塑料检测项目: 成分检测,配方分析,力学性能,老化检测等。 拉伸断裂伸长保留率:拉伸断裂伸长率、拉伸断裂伸长率保留率、重均相对分子质量下降率、相对分子质量小于10000的分子百分数光降解测试:自然曝晒测试、氙灯人工加速老化箱测试 生物降解测试:土壤填埋生物降解测试,特定微生物培养测试,堆肥填埋生物降解测试 堆肥化性能测试:堆肥化能力(ZUI大生物分解率)、堆肥质量(有机质、PH值、总铬、汞、镉、铅、砷、全氮、全磷、全钾、水分、粒度) 生态毒性测试:栖息地功能评价测试,滞留功能评价测试,生物、微生物活体测试及离体测试,亚个体、个体、群落生态系统毒性测试塑料稳定性和反应性:稳定性测试、聚合危害测试、禁配物测试研究、接触条件测试研究 有害物质测试:重金属含量、欧盟REACH和RoHS测试塑料降解性测试方法:傅里叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热(DSC)、核磁共振(NMR)、吸水率、接触角分析、热失重(TGA)、裂解-气质联用仪(Py-GCMS)、X能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)。 可降解塑料检测申请流程: 1、项目申请——向检测机构监管递检测申请。 2、资料准备——根据检测要求,企业准备好相关的文件。 3、产品测试——企业将待测样品寄到实验室进行测试。 4、编制报告——认证工程师根据合格的检测数据,编写报告。 5、递交审核——工程师将完整的报告进行审核。 6、签发报告——审核无误后,出具报告。

关于可降解生物材料的试验

关于可降解生物材料的试验 篇一:可降解生物材料合成高分子材料具有质轻、强度高、化学稳定性好以及价格低廉等优点,与钢铁、木材、水泥并列成为国民经济的四大支柱。然而,在合成高分子材料给人们生活带来便利、改善生活品质的同时,其使用后的大量废弃物也与日俱增,成为白色污染源,严重危害环境,造成地下水及土壤污染,危害人类生存与健康,给人类赖以生存的环境造成了不可忽视的负面影响。另外,生产合成高分子材料的原料——石油也总有用尽的一天,因而,寻找新的环境友好型材料,发展非石油基聚合物迫在眉睫,而可生物降解材料正是解决这两方面问题的有效途径。 生物降解材料,亦称为“绿色生态材料”,指的是在土壤微生物和酶的作用下能降解的材料。具体地讲,就是指在一定条件下,能在细菌、霉菌、藻类等自然界的微生物作用下,导致生物降解的高分子材料。理想的生物降解材料在微生物作用下,能完全分解为CO2和H2O。 生物降解材料的分解主要是通过微生物的作用,因而,生物降解材料的降解机理即材料被细菌、霉菌等作用消化吸收的过程。 首先,微生物向体外分泌水解酶与材料表面结合,通过水解切断表面的高分子链,生成小分子量的化合物,然后降解的生成物被微生物摄入体内,经过种种代谢路线,合成微

生物体物或转化为微生物活动的能量,最终转化成CO2 和H2O。在生物可降解材料中,对降解起主要作用的是细菌、霉菌、真菌和放线菌等微生物,其降解作用的形式有3种: 生物的物理作用,由于生物细胞的增长而使材料发生机械性毁坏;生物的生化作用,微生物对材料作用而产生新的物质;酶的直接作用,微生物侵蚀材料制品部分成分进而导致材料分解或氧化崩溃。 根据降解机理生物降解材料可分为生物破坏性材料和完全生物降解材料。生物破坏性材料属于不完全降解材料,是指天然高分子与通用型合成高分子材料 共混或共聚制得的具有良好物理机械性能和加工性能的生物可降解材料,主要指掺混型降解材料;完全生物降解材料主要指本身可以被细菌、真菌、放线菌等微生物全部分解的生物降解材料,主要有化学合成型生物降解材料、天然高分子型和微生物合成型降解材料等。 掺混型生物降解材料 掺混型生物降解材料是指将两种或两种以上高分子物 聚己内酯是一种无毒、具有良好生物相容性和血液相容性的生物降解材料,近年来广泛应用于现代医学中。 通常认为,要进入商业流通渠道的生物降解材料的热稳定温度应不低于60°C,而PCL在60°C之前就已经软化熔融,这严重影响了它在医药领域的应用。

生物可降解材料的研究和应用

生物可降解材料的研究和应用随着环保理念的普及和全球化的推动,生物可降解材料在工业和日常生活中逐渐得到了广泛的应用。本文将介绍其中的一些研究和应用。 一、生物可降解材料的定义及分类 生物可降解材料是指在特定的环境条件下,被微生物或生物体降解,最终转化为非有毒、无害物质的材料。根据材料的来源和化学结构,生物可降解材料可以分为天然生物可降解材料和人工生物可降解材料两类。其中天然生物可降解材料包括淀粉、纤维素、蛋白质等,而人工生物可降解材料则包括聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯等。 二、生物可降解材料的研究进展 1. 生物可降解材料的制备 生物可降解材料的制备方法主要有物理方法和化学方法两种。物理方法是指利用物理力学或传热原理将材料的分子间力破坏,

从而得到生物可降解材料。而化学方法则是在生物可降解材料的原材料上通过化学反应,加入适量的降解剂,使材料变成具有生物降解性的材料。 2. 抗降解添加剂的研究 尽管生物可降解材料具有生物降解性,但其降解速度并不总是与实际应用的要求相匹配。因此,人们开始对于降解速度进行控制,以满足不同领域的需求。目前,主要输入颗粒形式的抗降解添加剂有丁烯酸系列和芳香族聚酯等。 3. 生物可降解材料的性能研究 在实际应用过程中,生物可降解材料的性能往往会受到制备工艺、应力环境、老化损伤等因素的影响。因此,科研人员开始对生物可降解材料的性能进行研究,如拉伸强度、断裂伸长率、热稳定性等,以更好地验证材料的可靠性与适用性。 三、生物可降解材料的应用前景

1. 医疗领域 医疗用品是生物可降解材料最重要、最广泛的领域之一。例如生物可降解缝合线已经广泛应用于医疗领域,是替代传统缝合线的一种环保健康的产品。 2. 调味品包装 传统的塑料包装容易造成环境污染,而生物可降解材料可以替代传统的包装材料,不仅具有良好的生物降解性,而且不会对人体造成危害,十分安全。 3. 环保减排 生物可降解材料可以有效降低工业生产、消费和废物处理等方面的对环境的污染,达到减少人类对环境的影响,减少地球的负担等效果。

可降解测试标准

可降解测试标准 随着环保意识的不断提高,可降解材料的应用越来越广泛。然而, 如何评估可降解材料的降解性能,成为了一个亟待解决的问题。因此,制定可降解测试标准,对于推动可降解材料的发展和应用具有重要意义。 一、可降解材料的分类 可降解材料按照降解方式可分为生物降解材料和环境降解材料。生物 降解材料是指在生物体内或者在自然环境中,通过微生物、酶等生物 作用而降解的材料。环境降解材料是指在自然环境中,通过光、热、 氧化等非生物作用而降解的材料。 二、可降解测试标准的制定 制定可降解测试标准需要考虑以下几个方面: 1. 降解条件的模拟 可降解材料的降解性能与环境条件密切相关,因此需要模拟不同的环 境条件进行测试。例如,生物降解材料需要模拟不同的温度、湿度、 pH值等条件,环境降解材料需要模拟不同的光照、氧化等条件。 2. 降解产物的分析

可降解材料的降解过程会产生一些有机物,需要对这些有机物进行分析。例如,生物降解材料的降解过程会产生二氧化碳、水等物质,需 要对其进行分析;环境降解材料的降解过程会产生一些小分子化合物,需要对其进行分析。 3. 降解速率的评估 可降解材料的降解速率是评估其降解性能的重要指标。因此,需要制 定相应的测试方法,评估可降解材料的降解速率。 三、可降解测试标准的应用 制定可降解测试标准的目的是为了评估可降解材料的降解性能,推动 可降解材料的发展和应用。可降解测试标准的应用可以从以下几个方 面入手: 1. 产品设计 在产品设计阶段,可以根据可降解测试标准的结果,选择合适的可降 解材料,设计出更加环保的产品。 2. 生产控制 在生产过程中,可以根据可降解测试标准的结果,控制可降解材料的

生物降解测定

生物降解测定 生物降解是指物质通过生物解离手段成为其他有机物质或水、二氧化碳等无机物质的过程。物降解测定(Bio-DegradationTests)是指对某种有机物质长期稳定性或生物降解性的测定。它是在生物学和材料科学的背景下,根据某种物质的化学性质,选择合适的微生物,采用不同的实验技术,运用先进的仪器,综合测定某种物质的生物降解能力。 生物降解测定是研究有机物质在生物圈内短时、长时间的生物降解能力的实验,也是研究有机物质在环境中进行分解、生物转化和污染控制的必要过程。由于环境污染严重,使用有机材料替代某些传统材料,非常重要。因此,生物降解性测定用于指导有机物质的降解过程,有助于选择更环保的有机物质。 生物降解测定分为常温条件和高温条件的实验。常温的实验主要是采用室温放置的方式,通过放置特定的微生物对生物降解物质进行实验,测定它们在室温条件下的生物降解速度。高温实验主要是在较高温度和压力条件下,采用高压煮沸管进行实验,测定物质在较高温度和压力条件下的生物降解能力。总之,生物降解测定既是对有机物质短期分解和长期稳定性所进行的测定,也是有机物在生物圈内的生物降解过程的实验。 生物降解测定的方法,在实验的过程中,采用的仪器主要有过滤仪、滴定仪、温度仪、气体分析仪、色谱仪和光度仪等。在这些仪器的帮助下,实验室可以精确测定出物质生物降解的速率,可以有效地

对物质的降解性能进行分析。 在生物降解测定中,获取比较准确的结果,还应该注意实验的环境条件、培养介质的种类选择和配比等因素。实验环境条件应当控制在适合实验微生物生长和繁殖的温度、湿度和光照等条件下;实验的培养介质应当具有良好的细菌运动性、生长和繁殖性以及有机物质的降解能力。 此外,可以采用一些特殊的技术来提高实验效率。例如采用定量-定性计算技术,通过测定有机物质在各个实验时期的剩余量和比例,可以计算该有机物质的生物降解速率和生物降解量;另外,也可以采用微流体技术调节实验条件,提高测试效率。 总之,生物降解测定是一种有效的方法,可以通过它来判断有机物在环境中的降解能力,针对不同有机物,采用不同的仪器和技术,以获取更准确的测定结果,为有机物质的环境污染控制提供重要的参考。

生物可降解塑料袋检测标准

生物可降解塑料袋检测标准 生物可降解塑料袋检测标准 ________________________________________ 随着时代的进步,人们意识到了环境保护的重要性,特别是塑料袋的污染现象已经引起了人们的广泛关注。为了减少塑料袋对环境的危害,生物可降解塑料袋出现了。生物可降解塑料袋是一种环保材料,它可以在一定的时间内被微生物分解,并可以释放出氮、碳、氧、水等元素,不会对环境造成污染。 为了保障生物可降解塑料袋的性能和使用寿命,国家出台了相关的检测标准,以确保生物可降解塑料袋的性能。目前,国家对生物可降解塑料袋的检测标准主要有以下几项: ##### 一、可降解性能 可降解性能是生物可降解塑料袋的最重要的性能,一般分为有机物含量、水溶性有机物含量和抗压强度三个方面。有机物含量指的是生物可降解塑料袋中有机物的含量,一般应该不低于70%;水 溶性有机物含量指的是生物可降解塑料袋中可在水中溶解的有机物的含量,一般应该不低于50%;而抗压强度则是指生物可降解塑料袋在正常使用情况下所能承受的最大压力,一般应该不低于 5MPa。 ##### 二、光老化性能 光老化性能是指生物可降解塑料袋在太阳光下长期照射后所表现出来的性能,包括光老化后的有机物含量、水溶性有机物含量、表面粗糙度、形状稳定性等。这些性能都是衡量生物可降解塑料袋耐

久性的重要依据。一般情况下,光老化后的有机物含量应该不低于60%;水溶性有机物含量应该不低于40%;表面粗糙度应该不低于4.0μm;形状稳定性应该不低于90%。 ##### 三、耐水性能 耐水性能是指生物可降解塑料袋在水中的耐久性。一般情况下,将生物可降解塑料袋浸泡在水中24小时后,其表面粗糙度不得大于4.0μm;耐水强度不得低于5MPa。这也是衡量生物可降解塑料袋耐久性的重要依据。 ##### 四、结构性能 结构性能是指生物可降解塑料袋的弹性、抗裂性能等方面。一般情况下,这些性能都是用不同的方法来测试的,包括张力测试、伸长测试、耐压测试、耐冲击测试、耐冷冻测试等。这些测试都是用来衡量生物可降解塑料袋耐久性的依据之一。 以上就是国家对生物可降解塑料袋的检测标准,它们旨在保障生物可降解塑料袋的安全性、耐久性和使用寿命。此外,我们还应该加强对塑料袋使用的监管,以减少其对环境造成的危害。

生物降解材料的制备与应用实验报告

生物降解材料的制备与应用实验报告摘要: 本实验旨在制备并测试生物降解材料的性能,以评估其在环境保护和可持续发展方面的应用潜力。通过改变制备条件和探索不同原材料的组合,我们成功地制备了生物降解材料并进行了性能测试。实验结果表明,生物降解材料具有良好的生物降解性和机械性能,可广泛应用于包装、农业和医疗等领域,具有良好的应用前景。 1. 引言 生物降解材料是指在自然环境中可以被微生物分解、降解并再循环利用的材料。在当前全球环境问题日益严重的背景下,生物降解材料受到越来越多的关注。相比传统的合成材料,生物降解材料具有更低的碳排放和对环境的负面影响更小的优势。因此,研究制备与应用生物降解材料具有重要的科学和实践意义。 2. 材料与方法 2.1 材料 本实验所使用的材料包括A原料、B原料和C原料。其中,A原料为淀粉,B原料为聚乳酸,C原料为改性淀粉。这些材料均为生物降解材料的基础原料。 2.2 制备生物降解材料的方法

首先,将A原料与适量的水混合搅拌均匀,制备成淀粉浆糊。然后,将B原料加入淀粉浆糊中,继续搅拌使其混合均匀。最后,加入C原料,并进行高温处理,使原材料充分混合并形成生物降解材料。 2.3 生物降解性能测试方法 为了评估生物降解材料的性能,我们进行了水解实验和土壤埋藏实验。水解实验通过将生物降解材料置于水中,观察其溶解速度和降解 情况。土壤埋藏实验则模拟自然环境中的降解过程,将生物降解材料 埋藏在土壤中一定时间后取出进行观察和分析。 3. 结果与讨论 3.1 制备生物降解材料 通过上述制备方法,我们成功地制备了生物降解材料。生物降解材 料呈现出均匀的颗粒状,并具有一定的透明度。此外,我们还对不同 比例的原材料进行了试验,发现C原料的添加量对生物降解材料的性 能有一定影响。 3.2 生物降解性能测试 在水解实验中,我们观察到生物降解材料在水中迅速分解,并最终 溶解于水中。不同比例的原材料组合在水解速度上存在一定差异。在 土壤埋藏实验中,我们发现生物降解材料在土壤中经过一定时间的降 解后,颗粒逐渐变小,最终分解为无害物质。 4. 应用前景

塑料生物降解测试,崩解试验原理

塑料生物降解测试,崩解试验原理 塑料在生产生活中应用广泛,是重要的基础材料。不规范生产、使用塑料制品和回收处置塑料废弃物,会造成能源资源浪费和环境污染,加大资源环境压力。 可降解塑料是什么 根据中国轻工业联合会发布的《可降解塑料制品的分类与标识规范指南》,可降解塑料是指在自然界如土壤、沙土、淡水环境、海水环境、特定条件如堆肥化条件或厌氧消化条件中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳或甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质(如微生物死体等)的塑料。 想要知道生产的塑料产品生物降解能力如何,是否到达标准要求,有哪些检测项目呢? 崩解试验、最终需氧生物分解能力、生物分解、土壤填埋试验、生物降解性、快速生物降解性二氧化碳产生试验、蚯蚓急性毒性试验、陆生植物生长活力试验、非靶标植物影响试验等。 崩解试验 依据标准:《在定义堆肥化中试条件下塑料材料崩解程度的测定》GB/T 19811-2005。 原理 崩解试验在已定义的、标准化的中/试/规模堆肥条件下进行。 试验材料与新鲜的生物质废弃物以精确的比例混合后,置入已定义的堆肥化环境中。自然界中普遍存在的微生物种群自然地引发堆肥化过程,温度随之升高。堆肥化物料应定期地进行翻转混合。定期监测温度、pH值、水分含量、气体组分,它们应满足标准要求,以确保充分、合适的微生物活性。堆肥化过程一直持续到堆肥完全稳定,一般情况下,约在12周以后。 定时从外观上对堆肥进行观察,监测试验材料对堆肥化过程的不利影响。测定试验结束时堆肥的腐熟性,用2mm和10mm筛眼的筛子对堆肥和试验材料的混合物过筛。试验材料的崩解性通过2mm试验筛筛上物的试验材料碎片的量与总干固体量的比值来评价。在堆肥化过程结束时得到的堆肥还可用于更多的测试,如化学分析和毒性试验。 试验的有效性 试验符合下列事项时有效: a) 试验开始后的第一周内堆肥最高温度低于75℃,以后低于65℃; b) 温度保持在高于60℃以上的时间至少要一周; c) 温度保持在高于40℃以上的时间至少要持续四周; d) 在试验期间pH值增加至7以上,且不下降至5以下; e) 在12周后空白对照的生物质废弃物堆肥熟化程度在Ⅳ~Ⅴ("Rottegrad")之间,和/或其挥发脂肪酸含量小于500mg/kg,或其他适当参数用于确保正常堆肥化过程完成。

生物降解材料性能研究报告

生物降解材料性能研究报告 摘要: 本研究旨在探究生物降解材料的性能特点,以期为环境友好型材料的开发和应 用提供科学依据。通过实验研究和数据分析,我们对不同类型的生物降解材料在力学性能、热性能、降解性能以及应用前景等方面进行了综合评估。 1. 引言 生物降解材料是一类能够在自然环境中被微生物分解而不对环境造成污染的材料。近年来,随着环境保护意识的增强,生物降解材料在各个领域得到了广泛的关注和应用。然而,对于不同类型的生物降解材料的性能特点和应用前景仍然存在一定的研究空白。 2. 实验方法 本研究选取了常见的生物降解材料,包括聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)和淀粉基生物降解材料等。通过拉伸试验、热重分析和降解实验等方法,对这些材料的性能进行了测试和评估。 3. 结果与讨论 3.1 力学性能 通过拉伸试验,我们发现聚乳酸具有较高的强度和韧性,适用于制作高强度的 塑料制品。而聚羟基脂肪酸酯则具有较低的强度和韧性,但其柔软性使其适用于一些特殊的应用场景。淀粉基生物降解材料在力学性能方面介于前两者之间。 3.2 热性能

热重分析结果显示,聚乳酸和聚羟基脂肪酸酯的热稳定性较好,能够在较高温 度下保持较好的性能。而淀粉基生物降解材料的热稳定性相对较差,容易在高温环境下发生降解。 3.3 降解性能 降解实验结果表明,聚乳酸和聚羟基脂肪酸酯具有较好的降解性能,能够在自 然环境中迅速降解。而淀粉基生物降解材料的降解速度相对较慢,需要更长时间才能完全降解。 4. 应用前景 生物降解材料在包装、农业、医疗等领域具有广阔的应用前景。聚乳酸的高强 度和韧性使其适用于制作一次性餐具和包装材料。聚羟基脂肪酸酯的柔软性使其适用于医疗领域的可降解药物包装。淀粉基生物降解材料则可用于农业领域的土壤改良剂。 结论: 本研究通过实验研究和数据分析,对聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯和淀粉基生物降 解材料的性能进行了综合评估。结果显示,不同类型的生物降解材料在力学性能、热性能和降解性能方面存在差异。根据这些性能特点,生物降解材料在包装、农业、医疗等领域具有广阔的应用前景。然而,仍需进一步研究和改进生物降解材料的性能,以满足不同领域的需求。

生物可降解材料研究报告

生物可降解材料研究报告 摘要: 本研究报告旨在对生物可降解材料进行深入研究和分析。首先,我们介绍了生 物可降解材料的定义和分类。接着,我们探讨了生物可降解材料的制备方法和性能评价。最后,我们讨论了生物可降解材料在环境保护和医疗领域的应用前景。 1. 引言 生物可降解材料是一类能够在自然环境中被微生物分解和降解的材料。随着全 球环境问题的日益严重,生物可降解材料受到了广泛关注。本研究旨在探索生物可降解材料的制备方法、性能评价以及其在环境保护和医疗领域的应用前景。 2. 生物可降解材料的定义和分类 生物可降解材料是指能够被微生物分解和降解的材料。根据来源和性质的不同,生物可降解材料可以分为天然生物可降解材料和合成生物可降解材料。天然生物可降解材料包括淀粉、纤维素、蛋白质等,而合成生物可降解材料则包括聚乳酸、聚酯等。 3. 生物可降解材料的制备方法 生物可降解材料的制备方法多种多样,其中包括物理法、化学法和生物法。物 理法主要是通过改变材料的结构和形态来实现可降解性,如纺丝、熔融挤出等。化学法则是通过在材料中引入可降解的官能团来实现可降解性,如聚乳酸的制备。生物法则是利用微生物或酶来降解材料,如利用微生物生产聚羟基脂肪酸酯。 4. 生物可降解材料的性能评价 生物可降解材料的性能评价主要包括可降解性、力学性能、生物相容性和生物 活性等方面。可降解性是指材料在自然环境中被微生物分解和降解的能力。力学性

能是指材料的强度、刚度和韧性等力学性能指标。生物相容性是指材料与生物体接触时不会引起明显的毒性或刺激反应。生物活性是指材料对生物体具有的特定功能,如药物缓释。 5. 生物可降解材料在环境保护领域的应用前景 生物可降解材料在环境保护领域具有广阔的应用前景。例如,生物可降解塑料 可以替代传统塑料,减少塑料污染。生物可降解包装材料可以减少包装废弃物的产生。生物可降解吸附材料可以用于水处理和废气处理等环境治理领域。 6. 生物可降解材料在医疗领域的应用前景 生物可降解材料在医疗领域也具有广泛的应用前景。例如,生物可降解支架可 以替代传统金属支架,减少手术并发症。生物可降解药物缓释系统可以实现药物的持续释放,提高治疗效果。生物可降解缝合线可以促进伤口的愈合,减少创口感染的风险。 结论: 生物可降解材料是一类能够在自然环境中被微生物分解和降解的材料,具有重 要的环境保护和医疗应用前景。随着对环境污染和医疗技术的要求不断提高,生物可降解材料的研究和应用将会越来越受到关注。我们相信,在不久的将来,生物可降解材料将会在环境保护和医疗领域发挥重要作用。

新型生物可降解材料的制备及性能研究报告

新型生物可降解材料的制备及性能研究报告摘要: 本研究报告旨在探讨新型生物可降解材料的制备方法以及其在环境保护和可持 续发展方面的应用。通过研究不同的生物可降解材料制备工艺和改性方法,我们发现这些材料具有优异的可降解性能和良好的力学性能。此外,我们还对这些材料在土壤中的降解行为和对生物体的生物相容性进行了研究。结果表明,新型生物可降解材料在替代传统塑料和改善环境质量方面具有巨大潜力。 1. 引言 随着全球环境问题的日益严重,寻找可替代传统塑料的生物可降解材料成为了 一个热门研究领域。生物可降解材料以其可降解性、可再生性和低碳排放等特点,被广泛应用于包装、农业、医疗和纺织等领域。然而,目前市场上的生物可降解材料仍存在一些问题,如力学性能不佳、制备工艺复杂等。因此,研究和开发新型生物可降解材料具有重要意义。 2. 实验方法 在本研究中,我们选择了两种常见的生物可降解材料:聚乳酸(PLA)和聚羟 基脂肪酸酯(PHA)。首先,我们采用溶液共混法制备了PLA和PHA的复合材料,并通过控制不同的配比来调节材料的力学性能。然后,我们采用熔融挤出法将复合材料制备成薄膜,并通过拉伸实验测试了其力学性能。此外,我们还对材料的热性能和降解行为进行了研究。 3. 结果和讨论 实验结果表明,通过调节PLA和PHA的配比,可以显著改善复合材料的力学 性能。随着PHA含量的增加,复合材料的强度和韧性均有所提高。此外,我们还 观察到复合材料的热性能也随之改善,表明其在高温下的稳定性得到了提升。关于

降解性能的研究表明,复合材料在土壤中的降解速率较快,并且降解产物对土壤环境无毒害作用。此外,复合材料的降解速率还受到土壤湿度和温度的影响。 4. 应用前景 新型生物可降解材料具有广阔的应用前景。首先,它们可以替代传统塑料,在包装和农业领域减少塑料污染。其次,这些材料还可以用于医疗器械和药物输送系统,因为它们具有良好的生物相容性。此外,新型生物可降解材料还可以应用于纺织品和建筑材料等领域,推动可持续发展。 5. 结论 通过本次研究,我们成功制备了具有优异性能的新型生物可降解材料。这些材料在力学性能、热性能和降解性能方面表现出良好的特性。基于这些研究结果,新型生物可降解材料在环境保护和可持续发展方面具有广泛的应用前景。然而,仍需要进一步的研究来解决材料的制备工艺和性能改善等问题,以推动这些材料的商业化应用。 关键词:生物可降解材料、制备方法、性能研究、环境保护、可持续发展

可生物降解包装材料研究报告

可生物降解包装材料研究报告 随着全球环保意识的不断提高,人们开始重视可生物降解包装材料的研发和应用。可 生物降解包装材料指的是在自然环境中能够被微生物分解、降解的包装材料,具有较高的 环保性和生物学可降解性。本文就可生物降解包装材料的研究进行一定的探讨。 可生物降解包装材料包括多种类型,根据来源和材料组成的分类方法,主要可以分为 以下几类: (1) 植物基材料:由植物生长的林木、农作物等原材料制成的生物降解材料。具有良 好的生物降解性和资源再生性,如玉米淀粉、蔗糖等。 (2) 动物基材料:从动物皮毛、角质等原材料中提取的生物降解材料,包括明胶、鱼 鳞胶、丝蛋白等。 (3) 微生物产生的聚合物:以单细胞微生物作为生产菌种,通过发酵过程产生的聚合物,如聚羟基脂肪酸酯(PHAs)、多糖等。 (4) 合成材料改性:人工合成材料通过化学改性或加入生物基材料,制成生物降解材料,如聚乳酸(PLA)、聚酯等。 (1) 环保性:可生物降解包装材料可以快速降解,减少对环境的污染。生产过程中也 不会对环境造成较大破坏。 (2) 节约资源:植物基材料和微生物产生的聚合物等材料来源广泛,耗能低,加工简单,可以节约能源、减少污染物的排放。 (3) 增加包装材料的附加值:可生物降解包装材料具有良好的生物学性质和降解性质,能够防止产品腐烂、保持新鲜度。 3. 可生物降解包装材料的应用领域 随着人们环保意识的逐渐提高和可生物降解包装材料的技术成熟,其应用领域也得到 不断拓展。目前,可生物降解包装材料主要应用于以下领域: (1) 食品包装:可生物降解包装材料对食品的安全保障和储存保鲜功能都有很好的发挥。 (2) 医药包装:可生物降解包装材料可替代传统的聚乙烯、聚氯乙烯等材料,做到环保、耐腐蚀、隔气等多种性能。 (3) 日用品包装:可生物降解包装材料在日常用品包装上的应用较广,如卫生巾、纸 尿裤等。

生物降解实验

邻苯二甲酸酯的微生物降解 生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。微生物把各种有机物作为营养物,将其分解为简单的无机物,从中摄取构成自身细胞的材料和活动所需的能量,借以进行生长和繁殖等生命活动。分解有机物的微生物主要是细菌,其他微生物如藻类和原生动物也参与这一过程,但由于它们的繁殖速率比细菌慢得多,所以作用也小得多。 邻苯二甲酸酯是自然水体中广泛存在的人工合成有机物,已被国际上许多国家列为优先控制的污染物之一,具有一定的代表意义。本实验选用邻苯二甲酸二甲酯(DMP)作为待降解的有机物。 一、实验目的 1. 了解微生物对有机化合物降解的基本原理。 2. 掌握研究有机物微生物降解的实验方法和技术。 二、实验原理 在一定的天然水体中投加一定数量的DMP,利用磁力搅拌器使水旋转以模拟水体流动,并达到使水中颗粒物成悬浮态和复氧的目的。反应器置于无光的可控温环境内。当反应进行一定时间后,取样分析DMP的浓度。 DMP室内生物降解过程与实际水体中有机物的生物降解过程相一致,其降解过程均符合一级反应动力学规律。 三、仪器与试剂 1. 高效液相色谱仪 2. 玻璃反应器 3. 可控温磁力搅拌器 4. 邻苯二甲酸二甲酯(DMP) 5. 分析纯石油醚 四、实验步骤 1. 向反应器中加入少量DMP,反应进行1d后,取样20mL,并用分析纯石油醚萃取3次,每次5mL,萃取相混合后,用高效液相色谱仪测定浓度。 2. 色谱条件:ODS柱,流动相为甲醇,流速1.0mL/min,紫外检测波长254nm,进样量10μL。 实验过程中,温度控制在20±1℃。 五、实验结果 DMP的保留时间为,峰高为。

降解塑料的降解性能检验方法

降解塑料的降解性能检验方法 导语: 塑料废弃后回收和处理已变成一个热点,但塑料要完全回收是困难的,如何管理处置好废旧塑料管理是全世界范围内关注的问题。塑料回收技术包括材料回收(机械回收、化学或单体回收、生物或有机回收)和能源回收(热能、蒸汽能或电能作为化石燃料和其他燃料资源的替代品)。另外,一些难回收的塑料如渔具、农业用覆盖物和水溶性的聚合物等,常常从封闭的垃圾处理循环系统中泄漏到环境中去;一些海洋中应用的制品是由塑料制成的(例如渔具),这些制品有时会被遗失或有意放置在海洋环境中;被送至堆肥设备的产品或包装材料应尽可能地生物降解(生物分解)。生物分解塑料的使用是一种有价值的可进行回收的选择(生物或有机回收)。所以,采用生物降解材料是解决这类环境问题的有效途径之一。测定这些材料可能的生物分解能力和获得在自然环境中它们生物分解能力的指标就很重要。 今天,专委会秘书处重新整理汇总并比对了“不同可降解塑料的降解性能测试方法、测试原理、降解周期和适用范围”的相关信息,以期能让更多读者清晰地了解可降解塑料领域相关检测标准和要求。 不同可降解塑料的降解性能测试方法测试原理、降解周期和适用范围比较 本文将从降解塑料类型、依据标准号、标准名称、测试原理、降解周期、适用范围等方面给广大读者进行分析比对。 一.淡水环境降解 1. GB/T 19276.1水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定密闭呼吸计中需氧量的方法 测试原理: 在水性系统中利用好气微生物来测定材料的生物分解率。试验混合物包含一种无机培养基、有机碳浓度介于100 mg/L~2 000 mg/L 的试验材料(碳和能量的唯一来源),以及活性污泥或堆肥或活性土

水凝胶降解实验

水凝胶降解实验 水凝胶降解实验是一种应用广泛的技术,用于研究智能材料在环境中 的降解和生物降解的性能。本文将介绍水凝胶降解实验的方法、影响 因素和未来发展方向。 一、实验方法 1. 准备实验材料:水凝胶样品、溶液(如酸、碱或酶)。 2. 将水凝胶样品切成小块并称重,记录初始质量。 3. 将水凝胶样品浸泡在溶液中,使其完全浸泡并充分吸收溶液。 4. 将浸泡后的样品放置于一定温度和湿度的环境中,定期取出样品, 记录质量变化,直至完全降解。 5. 统计降解时间和降解率,并分析结果。 二、影响因素 1. 温度和湿度:温度和湿度是影响水凝胶降解的主要因素。一般来说,

温度越高,水凝胶降解越快;湿度越高,水凝胶吸水性越强,也会加 速降解。 2. 溶液性质:水凝胶的化学性质和溶液性质之间的相互作用对降解速 率有重要影响。例如,酸性溶液可以加速水凝胶的降解,而碱性溶液 则会减缓降解速率。 3. 水凝胶类型和结构:不同类型和结构的水凝胶对溶液、温度和湿度 的响应不同,因此其降解速率也会有所不同。 三、未来发展方向 1. 生物降解水凝胶的研究越来越重要,因为它可以减轻环境污染问题。目前的研究针对生物降解的水凝胶类型、降解速率和机理等方面展开。 2. 研究水凝胶的降解机制和影响因素,进一步探索影响水凝胶降解速 率的因素,以便更好地理解水凝胶降解的过程。 3. 建立更加完善的方法和标准,以便更准确、更可靠地研究水凝胶的 降解和性能。 综上所述,水凝胶降解实验是一种重要的技术,通过对水凝胶的降解 速率和影响因素的研究,可以更好地了解智能材料的性质和应用。随

着研究的深入,相信我们能够更好地应对环境污染问题,使智能材料得到更广泛的应用。

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