В данной работе учащиеся рассказывают о том ,что такое биопластик, в чем преимущества биопластика, какие бывают разновидности биопластика. В работе дана историческая справка о появлении первого биопластика, практическом применении биопластика и промышленном производстве. В экспериментальной части работы учащиеся предлагают способ получения биопластика в условиях школьной лаборатории. К работе прилагается видео о получении биопластика и презентация данной работы.
Вложение | Размер |
---|---|
glavnyy_dokument.docx | 760.34 КБ |
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
“Лицей г. Отрадное” Кировского района Ленинградской области
Учебно –исследовательская работа по химии
Работу выполнили учащиеся 10н класса
Николаева Ксения
Казакова Полина
Руководитель Кузнецова Ольга Анатольевна
учитель химии
Содержание:
1.Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.Что такое биопластик и его разновидности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
3.Историческая справка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4. Практическое применение биопластика в Европе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
5.Промышленное производство биопластика. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
6.Экспериментальная часть работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
7.Заключительная часть. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
8.Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
9.Приложение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Введение
В XX веке человечество пережило синтетическую революцию. Одним из главных её завоеваний можно смело назвать изобретение пластика. Сейчас даже трудно представить себе, что еще в начале прошлого века его просто не существовало и все вокруг делалось из модных сегодня натуральных материалов. Мы не замечаем, но почти всё что нас окружает сделано из пластика или синтетических материалов, начиная от одежды и заканчивая корпусами автомобилей. Пластики могут разлагаться достаточно длительный период времени и оставлять после себя стойкие органические загрязнители. По данным ассоциации Plastics Europe, в результате «пластиковой эпидемии» производство пластмасс увеличилось с 50 миллионов тонн в 1950 году до 310 миллионов тонн к 2014 году, а при таких же темпах к 2050 году объём производимого в мире пластика превысит миллиард тонн в год. Не сложно представить, что нас ждёт в том случае, если не придумать ничего, способного решить проблему утилизации пластика.
Актуальность
Загрязнение окружающей среды является одной из проблем, решение которой уже имеется, но многие не понимают для чего это нужно, и не думают о том, что рано или поздно экологическая катастрофа затронет каждого человека на земле.
Цели
Рассмотреть биопластик, как один из вариантов решения проблемы загрязнения окружающей среды.
Рассмотреть виды возможных биопластмасс.
Задачи
Изучение литературу по теме загрязнения окружающей среды.
Подбор материалов для изготовления биопластика в домашних условиях.
Осуществление эксперимента по созданию биопластика в домашних условиях.
1.Что такое биопластик и его разновидности
Биопластик – пластмассы, полученные из возобновляемых источников биомассы, таких как растительные жиры и масла, кукурузный крахмал или микробиоматерия. Биопластики могут быть сделаны из побочных продуктов сельского хозяйства или вторичного полимерного сырья с применением микроорганизмов. Обычные пластики как правило получают из нефти и газа, их производство требует большого количества ископаемого топлива, а образование парниковых газов происходит в большем объёме чем при производстве биопластмасс. Некоторые, но не все из биопластмасс являются биоразлагаемыми. Биопластмассы могут состоять из крахмалов, целлюлозы, биополимеров и различных других материалов. Биопластик – это не один материал, к нему относят целое семейство материалов с различными свойствами и областями применения. В соответствии с определением, которое дается Европейской ассоциацией производителей, поставщиков и потребителей биопластиков и других биоразлагаемых материалов European Bioplastics, биопластиком является материал, который имеет биологическое происхождение или/и является биоразлагаемым. Семейство биопластика условно можно разделить на четыре основные группы:
Группа 1. Небиоразлагаемые пластики из ископаемого сырья. Это, собственно, все «традиционные» для нефтехимии крупнотоннажные полимеры: полиэтилен, полипропилен, ПВХ, полиэтилентерефталат, полистирол, полибутилентерефталат, поликарбонат, полиуретан и другие.
Группа 2. Биоразлагаемые пластики из ископаемого сырья. Это полностью синтетические материалы, получаемые традиционными методами нефтехимической промышленности из вполне классического углеводородного сырья, однако способные в силу своих структурных особенностей подвергаться биодеградации. Это в первую очередь полибутираты (если точнее, сополимеры адипиновой кислоты, диметилтерефталата и 1,4-бутандиола; общепринятая аббревиатура PBAT), полибутиленсукцинаты (PBS), поливиниловый спирт (PVAL), поликапролактоны (PCL) и полигликолевая кислота (PGA). К этой группе с очень большими оговорками можно отнести традиционные пластики, модифицированные с помощью промоторов деполимеризации, либо полученные с введением нестойких к гидролизу сополимеров. Эта подгруппа в настоящее время почти полностью представлена модифицированным ПЭТ, где в качестве сополимера используется, например, PBAT.
Группа 3. Небиоразлагаемые пластики из природного сырья. В эту группу включаются главным образом «классические» пластики типа полиэтиленов, ПВХ или терефталевых полиэфиров (ПЭТ или ПБТ), сырье для которых полностью или частично получается из биомассы. Это биоэтилен и производимый из него биомоноэтиленгликоль, а также био1,4-бутандиол и моноэтиленгликоль прямого брожения сахаров. Сюда же можно отнести такой материал, как полиамид-11, который производится из растительного масла, но не
является биоразлагаемым.
Группа 4. Биоразлагаемые пластики из природного сырья. Сюда относятся «стопро - центные» биопластики. Однако эта группа, оказывается слишком обширной и запутанной структурно без введения дополнительного разграничивающего критерия. В данной системе классификации таким дополнительным критерием является способ получения полимера. В соответствии с этим параметром можно выделить следующие подгруппы:
а) биоразлагаемые пластики из природного сырья; полимерная цепь образуется в природе без участия человека. Эта группа охватывает такие вещества, которые являются полимерами «от природы», а задачи их производства сводятся или к выделению таких полимеров из биосырья, или модификации их структуры без сборки полимерной цепи. Яркие представители этой группы - биополимеры на основе крахмала, модифи-
цированной целлюлозы:
б) биоразлагаемые пластики из природного сырья; полимерная цепь образуется в ходе жизнедеятельности микроорганизмов в контролируемой среде. Эта группа включает целое семейство полимеров
с общим названием полигидроксиалканоаты (PHA), которые образуются в ходе жизнедеятельности бактерий
в) биоразлагаемые пластики из природного сырья; в ходе биологического процесса образуется мономер, а сборка полимера осуществляется химическим путем. Яркий пример веществ этой группы — хорошо известная полимолочная кислота (PLA).
2.Историческая справка
В истории этого материала прослеживается мистическая связь с любовью людей к игре с мячом. Во II веке до нашей эры греки играли в мяч из желчного пузыря свиньи, наполненного воздухом. Этот спортивный снаряд по форме напоминал яйцо или, если угодно, мяч для регби. Уже тогда наши предки искали способ исправить форму мяча и сделать его абсолютно круглым. Древние греки без конца пробовали различные растительные добавки, чтобы придать стенкам свиного пузыря эластичность. Индейцы майя делали мяч из кожуры плодов, обернутой в натуральный каучук, который они добывали из фикусов. Похожую технологию использовали жители островов Океании и Юго-восточной Азии. До ума, впрочем, ее довели только европейцы. В XIX веке из Малайзии в Европу было привезено гуттаперчевое дерево, из млечного сока которого стали добывать гуттаперчу. Первым изделием из нового материала стали шары для гольфа. Сегодня этот материал используют для изоляции подводных и подземных кабелей и производства клеев. От мяча эстафетная палочка перешла к бильярду. В 1862 году британский химик Александр Паркес решил придумать дешевый заменитель дорогостоящей слоновой кости, из которой делались бильярдные шары. Результатом стало открытие первого пластификатора. Сперва Паркес изобрел нитроцеллюлозу. Однако ее свойства не подходили для игральных шаров, так как материал оказался легкобьющимся. Нужна была добавка, которая смягчила бы его, не уменьшив главное полезное свойство — упругость. Паркес решил добавить камфору. Смесь нитроцеллюлозы, камфоры и спирта подогревалась до текучего состояния, далее заливалась в форму и застывала при нормальном атмосферном давлении. Так на свет появился паркезин — первый полусинтетический пластик. Увы, как это часто бывает, его первооткрыватель не добился коммерческого успеха. Зато последователь Паркеса, американец Джон Хайт, заработал на первом пластике целое состояние. Он основал компанию и стал производить расчески, игрушки и массу других изделий из целлулоида. К сожалению, материал оказался высоковоспламеняемым, поэтому сейчас из него делают лишь шарики для настольного тенниса да школьные линейки. В 1897 году немецкие химики открыли казеин — протеин, образующийся при сворачивании молока под действием протеолитических ферментов (тех самых веществ, с помощью которых мы перевариваем пищу). Ученые обнаружили, что казеин придает материалам эластичные свойства, а при остывании — твердость и прочность. Из казеина наладили выпуск пуговиц и вязальных спиц. Первый полностью синтетический пластик был разработан Лео Беикеландом в США в 1907 году. Беикеланд искал синтетический заменитель для шеллака — воскообразного вещества, выделяемого тропическими насекомыми. Его в огромных количествах потребляла граммофонная и электротехническая промышленность: из шеллака делали пластинки и изоляторы. Ученый изобрел жидкое вещество, напоминающее смолу, которое после застывания превращалось в материал с удивительными свойствами. Изделия из него были прочными и не растворялись даже в кислоте. Первые телефонные аппараты были сделаны именно из находки Беикеланда. Пластик мгновенно (менее чем за год) распространился по всему миру. Однако пластик, кроме всех своих замечательных свойств, имеет два важных недостатка. Во-первых, он производится из невосстанавливаемых природных ресурсов — нефти, угля и газа. Во-вторых, его главное достоинство — долговечность, — за которым так гнались изобретатели пластика в начале прошлого столетия, сегодня обернулось недостатком. Чем больше пластмассы мы используем, тем быстрее растут горы отходов, которые не разлагаются в среде ни при каких условиях. Миллионы тонн пластика скапливаются в природе, загрязняя окружающую среду. Поэтому ближе к концу прошлого столетия ученые задумались о том, чтобы создать материал, схожий по свойствам с пластиком. При этом требовалось, чтобы заменитель пластика можно было делать из возобновляемых компонентов (например, растений) и чтоб он был по зубам бактериям, то есть мог разлагаться в природных условиях. В середине 1990-х, как грибы после дождя, стали появляться сенсационные сообщения об изобретении биопластика — пластика из натурального крахмала, разлагающегося под воздействием различных микроорганизмов. Но тогда о крупномасштабном внедрении новшества в нашу повседневную жизнь не могло быть и речи: производство биопластика оказалось слишком дорогим удовольствием. С наступлением нового века ситуация изменилась кардинальным образом. Ученые нашли способ снизить себестоимость изготовления биопластика и утверждают, что в скором времени она приблизится к стоимости изготовления обычной пластмассы. Более того, некоторые эксперты считают, что цена на разлагаемую пластмассу искусственно завышается коммерческими производителями и нефтяными компаниями (нефтяники не жалуют биопластик потому, что его массовое производство может привести к падению цен на нефть). А ведь, если посчитать затраты на переработку пластмассовых отходов и внести эту цифру в стоимость обычного пластика, еще неизвестно, какой из них будет дороже. Так, компания Rodenburg Biopolymers первой в мире предложила биопластик Solanyl по цене, сопоставимой с обычными синтетическими пластиками. Solanyl - это разлагаемый микроорганизмами пластик, в основу которого входили субпродукты промышленной переработки картофеля. Начиная с ноября 2001 г., самый большой в Европе завод по производству биопластика производил около 47 000 т продукта в год. Подобное производство было создано в Нидерландах. Объем поставляемого Rodenburg Biopolymers фермерами сырья для производства этого биопластика составлял около 400 000 т/год. Области применения пластика определялись тем, что его уникальные свойства превосходили свойства альтернативных материалов. Solanyl мог обрабатываться серийным оборудованием, выпускаемом для прессования под давлением и получения пленки. Среди производителей, предлагавших биопластики для упаковки на основе растительного крахмалсодержащего сырья были: итальянская фирма Novamont SpA и английская компания Environmental Polymers Group (EPG). В Италии были запущены в производство четыре композиции материала марки Mater-Bi, нетоксичного полиацеталя на основе крахмала. Mater-Bi -это полностью биоразлагаемый, поддающийся биохимическому распаду биопластик, по своей степени устойчивости и прочности не уступавший традиционным разновидностям пластика, содержал в своем составе природное сырье, отличался низким уровнем выброса в атмосферу парниковых газов и пониженным потреблением энергоресурсов. Компанией была разработана серия материалов марки Mater-Bi®. Переработка материала осуществлялась на основе использования стандартного промышленного оборудования, при этом по своей природе, скорости производства и плотности он напоминает традиционные полиолефины. Австралийская компания CRC заявила о создании биопластика из кукурузного крахмала. Новый материал разрабатывался в течение шести лет по заказу International Food Manufacture and Packaging Science. Разработчики заявляли, что из «сиропной массы» можно создавать полимерные пакеты, тарелки, стаканы, ложки и вилки. У биопластика, созданного из кукурузного крахмала, есть еще одна примечательная особенность - изделия из него можно производить с расчетом срока самораспада. Некоторые виды биопластмассы на основе крахмала могут служить в течение нескольких месяцев, некоторые - в течение нескольких лет. Не так давно в ходе завершающего этапа производства в пластик добавляют наночастицы клея. Англичане работают над созданием особого типа поливинилового спирта, который способен к биоразложению в горячей и холодной воде. Предлагаемая компанией EPG технология включает запатентованную технологию экструзии и собственные разработки биодеградантов на основе поливинилового спирта (PVON). При этом представители компании сообщают, что свойства изготавливаемой упаковочной пленки будут соответствовать или даже превышать физические характеристики пленки из поливинилхлорида и полиэтилена, а по своей стоимости смогут конкурировать с другими биоматериалами. Разрабатываемые биологические пластики способны не только к биоразложению, но также позволяют создавать упаковку, препятствующую развитию болезнетворных микроорганизмов в продуктах. Одной из самых опасных возбудителей человеческих болезней является бактерия под названием листерия. Развиваясь в различных пищевых продуктах даже при весьма низких температурах, она может стать причиной серьезного заболевания, при котором возможен даже смертельный исход. В университете Клемсон разработана биопластмасса, содержащая в качестве наполнителя низин, препятствующий развитию патогенов. Низин является антибиотиком полипептидного типа, производным молочнокислых бактерий Streptococcus lactis, при этом он безвреден для человека. Промышленным производством биопластиков занимаются японский автоконцерн «Toyota» и американская компания «Cargill Dow». Объемы производства такого экологически чистого пластика до недавнего времени не превышали 100 тыс. т в год. Toyota намерена кардинально изменить ситуацию. Как заявил глава биотехнологического подразделения компании Кодзабуро Цукисима, в 2007 г. компания построила завод мощностью до 50 тыс. т биопластика в год, а к 2020 г. производство будет увеличено до 20 млн т, благодаря чему Toyota собирается зарабатывать на биопластике по 38 млрд дол. в год. Стоимость полимера будет снижена до 2 долларов с нынешних 5-10 долларов за килограмм, таким образом, по цене он сравняется с синтетическими пластиками. Toyota производит биопластики из сахарного тростника, кукурузы и тапиоки - муки из маниоки. Данный материал горит при низких температурах, не выбрасывая в атмосферу вредные газы. Помимо упаковки, Toyota планирует использовать детали из этого биопластика в своих автомобилях. Уже в настоящее время элементы из биопластика входят в комплектацию двух моделей Toyota - минивэна Raum и седана Prius. В настоящее время один кг биопластика стоит 500-1 000 йен, что в 5 раз больше цены обычного пластика, производящегося из нефти. Япония потребляет около 14 млн т пластика в год - примерно десятую часть объема, производящегося во всем мире. Из этих 14 млн т только 10 тыс. т приходится на биопластик. Другой гигант автомобилестроения в Японии - компания Mazda Motor Corp. ориентируется на производствоо биопластика из непищевого сырья. Для выполнения данного проекта и его доведения для промышленной реализация компания привлекла специалистов из университета города Хиросима. Разработчики этого проекта акцентируют, что для производства биопластика не будет использоваться пищевое сырье, т.е. производство биопластика не нанесет ущерба пищевой промышленности. В качестве сырья планируется использовать отходы деревообрабатывающей промышленности, опилки и прочие отходы. Помимо упаковки, биопластик будет использован при производстве бамперов и отдельных элементов центральной консоли. Ожидается, что «пластик из опилок» будет массово применен при производстве очередного поколения Mazda-3, появление которого намечено на 2013 г. На данный же момент компания демонстрирует достигнутые результаты на экспериментальном Mazda Premacy Hydrogen RE Hybrid. В этом же автомобиле Mazda показывает другую экологически чистую технологию - получение тканей для отделки салона из отходов деревообрабатывающей промышленности. Как заявили представители компании Mazda, помимо упаковочного биопластика, ими создан высокопрочный и жаростойкий биопластик, пригодный для применения в создании внешних поверхностей автомобилей. Кроме того, он может использоваться в качестве внутренних деталей транспортных средств. Недавно разработанный биопластик в три раза прочнее и имеет на 25 % большую жаростойкость, чем сравнимый с ним давно существующий биопластик, используемый для электрооборудования. В отличие от обычного полипропиленового пластика на нефтяной основе, новый биопластик имеет сравнительно большую твердость, что поможет экономить материал и делать детали более тонкими. Нельзя не отметить, что в настоящее время в Японии происходит настоящий бум производства биоразлагаемых полимеров. Если в 2000 г. объемы производства экологически безопасного материала составляли лишь 2000 т, то сегодня это уже около 50 тыс. т, а к 2010 г. эксперты прогнозируют увеличение и до 200 тыс. т. В настоящее время только в Токио существуют более 200 компаний, специализирующихся на разработке биопластиков. В России, как отметил аналитик ИК «Проспект» Дмитрий Царегородцев, отечественными учеными также запатентована технология изготовления биопластика из древесины. Однако производится он в очень малых количествах и используется как сырье для прозаичных продуктов: крахмала и водки. За рубежом разработками в области создания биоупаковки занимаются не только коммерческие, но и различные научные организации. Так, бразильские ученые создали съедобную липкую пленку. После двенадцати месяцев работы исследователи из государственного университета Кампинас, Сан-Паулу нашли уникальный материал для такой пленки - муку амаранто (питательный хлебный злак, который выращивается в Южной Америке). Эта упаковка перерабатывается биологическими методами, т.е. деградирует в почве под воздействием микроорганизмов, при этом имеет высокий уровень содержания белка. Кроме того, разработанная пленочная упаковка высокопрозрачна и обладает свойствами, которые позволяют хранить свежие фрукты и овощи значительно дольше, чем обычно.
3.Практическое применение биопластика в Европе
Биопластики уже сегодня находят широкое практическое применение во многих странах. PLA (полилактид) можно использовать для производства одноразовых подгузников и посуды. Он не вреден для человеческого организма, поэтому не так давно его начали применять в медицине в качестве основы для временных имплантатов и хирургических ниток. «Кукурузные» изделия могут быть сделаны с расчетом на срок самораспада, который требует специфика его употребления. Некоторые виды биопластика растворяются очень быстро, другие могут служить месяцы, а то и годы. Материал главным образом используется как тара для сухих пищевых продуктов, типа тарелок, упаковочных пакетов для полуфабрикатов, круп, конфет и других твердых и нетекучих продуктов. Попади они в почву, микроорганизмы смогут переработать такие материалы, сжигая составные компоненты их структуры – сахара. Остаточными продуктами будут двуокись углерода и вода. Итальянская компания Novamont уже применяют биопластик под названием MaterBi. В Австрии и Швеции McDonald’s предлагает в своих ресторанах «кукурузные» вилки и ножи, компания Goodyear выпустила первые биошины Biotred GT3, а магазины Carrefour во Франции, Esselunga в Италии и CoOp в Норвегии продают свои товары в биопластиковых пакетах из того же материала. Австралийские ученые из Исследовательского международного центра продовольственной и упаковочной индустрии тоже рекламируют свою продукцию из кукурузного крахмала. Среди новшеств — горшки для рассады, которые саморазлагаются в почве под воздействием влаги, и черная пленка, замечательные свойства которой порадуют любого огородника. Уже появились идеи производства не просто одноразовых биоупаковок, а пищевых упаковок, которые содержали бы в себе специфичные бактерии, убивающие патогены — возбудителей различных болезней. Одним из самых опасных патогенов является бактерия под названием «листерия», она развивается в пищевых продуктах даже при низких температурах и может стать причиной смертельной болезни, сопровождающейся высокой температурой и тошнотой. Ученые из Университета Клемсон изобрели биопластик, который содержит бактерии низина, не позволяющие листерии размножаться. Низин представляет собой антибиотик, который вырабатывается молочнокислыми бактериями Streptococcus lactis. Он безвреден для живого организма и быстро разрушается ферментами человеческого кишечника. Есть и другие не менее интересные проекты. Например, Красноярские учёные проводя эксперименты с использованием биопластика, произведённого микроорганизмами, для упаковки в него лекарств от рака, для точечного воздействие на поражённый участок ткани. Фантазии исследователям не занимать.
4.Промышленное производство биопластика
Обычный пластик не поддается разложению в среде из-за того, что он состоит из слишком длинных полимеров, которые тесно связаны друг с другом. Совсем по-иному ведет себя пластик, содержащий более короткие натуральные полимеры растений. По этой причине, биопластик можно производить из крахмала, он является природным полимером и производится растениями в процессе фотосинтеза, поэтому отлично подходит в качестве сырья. В большом количестве крахмал содержится в злаковых, картофеле и других неприхотливых растениях. Урожай крахмала с кукурузы доходит до 80% от всей собранной зеленой массы. Поэтому производство пластика нового поколения должно стать достаточно рентабельным. Биопластик ломается и крошится при любой температуре, в которой активны микроорганизмы. Остаточными продуктами этого процесса являются двуокись углерода и вода. Из-за того, что крахмал хорошо растворяется в воде, изделия из него легко деформируются при малейшем контакте с влагой. Для того чтобы придать крахмалу большую прочность, при изготовлении биопластика, в состав добавляют вещества, повышающие влагостойкость материала, технология создания подобных материалов заключается в перемешивании при высокой температуре и высоком давлении специальных порошков (составных компонентов) до состояния сжиженной массы. Формируемая сиропная масса пропускается через форсунки. Возможен такой вариант как обработка крахмала специфическими бактериями, разлагающими полимеры крахмала в мономеры молочной кислоты. Затем химическим способом мономеры заставляют соединиться в цепочки полимеров. Эти полимеры гораздо прочнее, но при этом не так длинны, как полимеры пластмассы, и могут разлагаться микроорганизмами. Полученный материал назвали полилактидом (PLA). В 2014 году в штате Небраска открылся первый в мире завод по изготовлению PLA. Другой способ получения биопластика заключается в использовании бактерий Alcaligenes eutrophus. В процессе своей жизнедеятельности они производят гранулы органического пластика, получившего название «полигидроксиалканонат» (PHA), которые в настоящее время становятся лидирующим классом среди биопластиков. Уже были проделаны успешные эксперименты по внедрению генов этих бактерий в хромосомы растений, чтобы те смогли в дальнейшем производить пластик внутри своих собственных клеток. Это означает, что пластик можно буквально выращивать. Правда, такой способ пока остается дорогостоящим. К тому же, так как процесс включает в себя вмешательство на генетическом уровне, он имеет и своих противников. Существует иной путь получения более функционального биопластика для упаковки. Это использование крахмалсодержащего сырья для микробиологической трансформации его в молочную кислоту (лактид). Далее мономеры лактида подвергают полимеризации с образованием полилактида (полимолочной кислоты, ПМК) - биопластика, обладающего по сравнению с крахмалом более высокими прочными свойствами. Полностью биоразрушаемые пластики производят также из природного сахаросодержащего сырья. В ходе многочисленных экспериментов по их производству использовали самые разные растения - от картофеля, пшеницы, бобовых, подсолнечника, сахарной свеклы до древесины тополя и осины. Одни оказались непригодными, а другие, такие как пшеница, кукуруза, сахарная свекла, - весьма перспективными. В настоящее время используются такие природные полимеры, как целлюлоза, натуральный каучук, полисахариды, полипептиды, хитин, эпоксидированные масла, лигнин, поллулан, сложные полиэфиры и др. Большой интерес вызывает крахмал как относительно недорогое по цене сырье, который экстрагируют из картофеля, пшеницы, кукурузы, риса. Биопластик может быть создан с настолько мелкими порами, что вполне подойдет для создания из него полиэтиленовых пакетов или брикетных форм, которые путем штамповки затем можно преобразовать в тарелки, поддоны, стаканчики или ложки и вилки. На создание тарелки весом в пять граммов, содержащей четыре грамма крахмала, ушло бы меньше комочка кукурузной массы, умещающегося в двух ладошках рук. Упаковка для каждого изделия может быть сделана с расчетом на такой срок самораспада, который требует специфика этого изделия. Некоторые биопластики растворяются очень быстро; другие могут служить четыре - пять месяцев. Исследователи еще сделали некоторые виды с водонепроницаемыми и долговечными свойствами, но еще не выпустили их на рынок. Биопластик будет ломаться и крошиться при любой температуре, в которой активны микроорганизмы.
5.Экспериментальная часть
Практической частью нашего проекта стало изготовление биопластика. Рецепт биопластика очень прост, нам понадобиться:
Кукурузный крахмал – 1ст.л.
Вода – 4ст.л.
Уксус – 1ч.л.
Глицерин – 1ч.л.
Смешать всё, поставить на плиту, и варить постоянно помешивая, до закипания желеобразной массы. Выложить на ровную поверхность, дать застать, отделить биопластик от поверхности, перевернуть и ждать полного застывания. Что бы сделать биопластик цветным, можно добавить пищевые красители.
Заключительная часть
В условиях школьной лаборатории нам удалось получить образец экологически чистой пластмассы, на основе природного полимера – крахмала. Полученный биопластик способен разлагаться водой, поэтому изделия из него можно применять для хранения сухих и сыпучих веществ.
6. Список литературы
http://anywater.ru/pubs/stop-plastic
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/2775.html
Приложение
Белый лист
Свадьба в Малиновке
Усатый нянь
Сказка об одной Тайне
Осенняя паутина