塑料是如何从大豆衍生的

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随着石油衍生的塑料变得无处不在，世界正面临着这些材料的来源和处理的巨大问题。亚博网站下载真正的替代方案是以衍生自大豆的塑料形式的替代品，因为它们是可再生的并且也可以成为可生物降解的。

由于二战造成的短缺，美国在20世纪三四十年代开始将大豆作为石油替代品。这导致研究从其他更丰富的来源，如大豆，提取燃料。除了在酚醛树脂中加入大豆制品作为填料外，亨利·福特(Henry Ford)还提出了“塑料汽车”(Plastic Car)的概念，这是一个在汽车中替代钢铁(另一种定量供应资源)的项目。尽管这两个计划都成功了，但二战结束意味着汽油和钢铁不再实行定量配给，大豆塑料的开发也实际上结束了。

除了是一种有限的资源，这些塑料非常耐用，所以它们需要很长时间来生物降解;例如，一根塑料单丝鱼线估计需要600年才能生物降解。在现代，生物塑料的使用已经复苏，比如那些用大豆制造的塑料。传统的塑料是用石油这种化石燃料生产的。

生物塑料的两个主要优点是它们由可再生来源生产，并且它们可以进行生物降解。虽然这种生物降解性不适用于所有生物塑料，但其中许多已经有意地设计用于比传统塑料更短的时间分解。它们源自可再生的生物来源可以是从植物油到玉米淀粉的任何东西。

使用称为聚合的方法配制典型的塑料。这是当称为单体的许多分子经受刺激，例如热或pH的变化，并连接到一起形成称为聚合物的庞大的连接链网络。生物塑料也是如此，但必须首先处理它们以获得可用材料。

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在大豆的情况下，有几种可以使用的衍生物。一旦加工，60磅。大豆产量11磅。油，48磅。餐或38磅。脱脂大豆面粉;20磅。蛋白质浓缩物;和12磅。大豆蛋白分离物。 In this article we will focus on using protein isolate. The meal undergoes a series of refinements and at each turn the amount of material reduces as the protein content increases. Dehulled soybean, after defatting and meal grinding, becomes soy flour, which can be toasted to various degrees of protein solubility. This soy flour has the water/alcohol-soluble sugars leached out and is termed soy protein concentrate. Finally, the soy protein concentrate is dissolved in caustic 12 solution at pH 9 and reprecipitated by acidification at pH 4.5, becomes the purest commercially available soy protein at 90% protein. Bioplastics are long chain of monomers joined with each other by ester bond which considered as polyesters

这种蛋白质几乎可以变成塑料了，但还有一个需要考虑的问题。要制造一种耐用的大豆塑料，最重要的因素可能是水分。福特团队早期遇到的一个问题是，塑料放在雨中会膨胀。水分水平也影响成品材料的力学性能:水分越少，越脆。水分含量可以通过添加增塑剂如甘油以及烘箱或空气干燥来控制。一旦确定了这一点，蛋白质分离物就可以通过加热和压力转化成塑料。在一个被称为变性的不可逆过程中，热量从蛋白质的自然状态展开并聚集蛋白质。压力将蛋白质固定在新的结构中，一种可用的生物塑料就产生了。同时施加热量和压力的方法有多种，包括压缩成型和挤压。

目前，这些生物塑料在其应用中受到限制，主要用于消费产品的可生物降解包装。这限制了世界总体聚合物市场的生物塑料份额为0.2％，但该数字只会增加。由于开发了新材亚博网站下载料和方法，生物塑料将看到商业和工程应用的使用增加：大豆塑料中有一个强大的未来。

资料来源及进一步阅读

• http://www2.ljworld.com/news/2008/apr/17/break_it_down_how_long_does_trash_take_degrade/
• Mungara，P.，Chang，T.，朱，J.＆Jane，J。由大豆蛋白质聚酯混合物制成的塑料的加工和物理性质。J. Polym。环境。10,31-37（2002年）
• 孙晓生，莫旭东，孙旭东。大豆蛋白质组分的太阳塑化性能研究-1999。76年,117 - 123 (1999）
• Swain，S. N.，Biswal，S. M.，Nanda，P. K.K.＆Nayak，P。L.可生物降解的大豆基塑料：机遇和挑战。J. Polym。环境。12，（2004年）
• 苏海军，王胜，王俊丽。工程大豆塑料的形貌和力学性能。聚合物(Guildf)。5035 - 5040 (1997）

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