文(wén)章来源:百度新(xīn)闻 时间:2017/12/28
降解塑料作為(wèi)一种治理(lǐ)塑料废弃物(wù)的全新(xīn)技术途径,经过多(duō)年研究开发,目前已取得令人满意的进展。当然,光降解和光-生物(wù)降解塑料制品虽加工简单、成本低廉,但其时控降解难度较大,不宜进入垃圾填埋系统;淀粉填充的降解塑料,加工有(yǒu)难度,使用(yòng)性能(néng)也尚不尽理(lǐ)想;完全生物(wù)降解塑料降解性能(néng)较理(lǐ)想,但其加工难度较大,价格昂贵,也有(yǒu)时控降解,用(yòng)后需要全面的堆肥处理(lǐ)的问题;另外,降解塑料更合理(lǐ)的工艺配方以及边角料的回收利用(yòng)等技术问题还有(yǒu)待进一步提高和完善。虽然降解高分(fēn)子材料还存在许多(duō)问题,但由于降解技术的进步,有(yǒu)关问题正在逐步得到解决,市场前景也越来越好。為(wèi)使降解塑料技术在已取得较大成就的基础上有(yǒu)更大的发展,从发展趋势看来,有(yǒu)以下几个方面的问题值得在今后进行深入的探讨和研究。
1、一次性使用(yòng)地膜、包装材料和餐具等降解塑料的实用(yòng)性研究
一次性使用(yòng)地膜、包装材料和餐具等降解塑料制品,可(kě)采用(yòng)食用(yòng)淀粉或无机矿物(wù)质填充的可(kě)控光氧-生物(wù)降解塑料的全面降解技术途径,进行实用(yòng)性研究。中國(guó)可(kě)覆盖地膜的面积為(wèi)5亿多(duō)亩,用(yòng)量高达40万吨,使用(yòng)价格低廉的光氧-生物(wù)降解塑料地膜较适宜,厚度0.005mm-0.015 mm的降解地膜也可(kě)采用(yòng)塑料单纯光氧降解技术,但其一定要做到时控降解。如由中國(guó)农业部和轻工总会牵头,制订降解地膜國(guó)家或行业技术标准,并有(yǒu)计划地组织推广,这对解决废弃地膜污染农田的问题,造福子孙后代,具有(yǒu)深遠(yuǎn)意义。关于購(gòu)物(wù)袋,食品、杂品包装袋材料和餐具等降解塑料制品,其降解特性一定要达到HJBZ 12-2000 “包装制品环境标志(zhì)产品技术要求” ,QB/T 2461-1999 “包装用(yòng)降解聚乙烯薄膜”,GB 18006.1-1999 “ 一次性可(kě)降解餐饮具通用(yòng)技术条件”, HBC 1-2001 “一次性餐饮具环境标志(zhì)产品技术要求”。而且,要强调不能(néng)随意丢弃,也要强制回收,再生或焚烧处理(lǐ)回收能(néng)量。
2、研究完全生物(wù)降解塑料是目前降解塑料的一个重要发展趋势
从保护生态平衡出发,研究完全生物(wù)降解塑料已迫在眉睫,特别是合成方法简单、加工工艺过程合理(lǐ)、低成本的完全生物(wù)降解塑料是目前可(kě)降解塑料的一个重要研究课题。不可(kě)回收的缝针、缝線(xiàn)、针筒、输液袋等医用(yòng)塑料制品,垃圾袋、堆肥袋,农药瓶,化妆品容器,尿布、妇女用(yòng)卫生巾等一次性塑料制品,都应该使用(yòng)低成本的完全生物(wù)降解技术。对于垃圾袋、堆肥袋、肥料袋等制品,可(kě)研究食用(yòng)淀粉或无机矿物(wù)质填充的高质量、价格更加低廉的完全生物(wù)降解塑料,以适应市场的需要。
3、尽可(kě)能(néng)地使用(yòng)天然可(kě)循环的降解材料
据國(guó)际可(kě)生物(wù)降解聚合物(wù)协会(IBAW)的最新(xīn)研究报告指出,在2001年至2003年间,全球可(kě)生物(wù)降解塑料的使用(yòng)量增加了一倍,使用(yòng)总量已升至4万吨/年。IBAW称,虽然这个数字中还包括了以石油為(wèi)原料的可(kě)生物(wù)降解材料,但现在石油资源日趋紧缺,只要在技术许可(kě)的条件下生产者都会尽可(kě)能(néng)地使用(yòng)天然可(kě)循环的降解材料。当前用(yòng)淀粉和植物(wù)油制取的可(kě)生物(wù)降解塑料已在市场上占据统治地位。最近在几个國(guó)家进行的调查显示,消费者对这种包装材料非常感兴趣,更有(yǒu)趣的是,消费者愿意為(wèi)此支付更多(duō)的钱。最近,美國(guó)市场研究机构Grapentine公司的一项调查研究发现,41%的美國(guó)消费者和59%的欧洲消费者非常渴望購(gòu)买以天然材料制成的可(kě)生物(wù)降解塑料包装的食品。其中大约77%的欧洲消费者愿意為(wèi)此多(duō)付5欧分(fēn),而74%的美國(guó)消费者愿意多(duō)付10美分(fēn)。IBAW预测天然的可(kě)生物(wù)降解塑料在可(kě)生物(wù)降解塑料市场中所占的份额将继续上升,特别是在当前这种高油价的状况下。
4、热塑性淀粉树脂是一种目前最有(yǒu)发展前途的完全生物(wù)降解塑料
将淀粉分(fēn)子变构而无序化,形成具有(yǒu)热塑性的淀粉树脂,再加入极少量的增塑剂等助剂,就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上,而加入的少量其他(tā)物(wù)质也是无毒且可(kě)以完全降解的,所以全淀粉是真正的完全降解塑料。几乎所有(yǒu)的塑料加工方法均可(kě)应用(yòng)于加工全淀粉塑料。全淀粉塑料是目前國(guó)内外认為(wèi)最有(yǒu)发展前途的完全生物(wù)降解塑料。日本住友商(shāng)事公司、美國(guó)Wanler lambert公司和意大利的Ferruzzi公司等宣称研制成功淀粉质量分(fēn)数在90%~100%的全淀粉塑料,产品能(néng)在1年内完全生物(wù)降解而不留任何痕迹,无污染,可(kě)用(yòng)于制造各种容器、薄膜和垃圾袋等。德國(guó)Battelle研究所用(yòng)直链含量很(hěn)高的改良青豌豆淀粉研制出可(kě)降解塑料,可(kě)用(yòng)传统方法加工成型,作為(wèi)PVC的替代品,在潮湿的自然环境中可(kě)完全降解。
5、二氧化碳基生物(wù)降解塑料是目前具有(yǒu)广阔发展前景的研究项目
日本井上祥平等发现二氧化碳可(kě)与环氧化物(wù)开键开环聚合生成脂肪族聚碳酸酯(APC),这是迄今最有(yǒu)应用(yòng)前景的二氧化碳共聚物(wù)。Takanashi等用(yòng)二氧化碳、环氧丙烷和含酯键的环氧化物(wù)的三元共聚物(wù)作药物(wù)缓释剂。Masahiro等用(yòng)蒸发溶剂的方法制备PPC微球作為(wèi)药物(wù)缓释體(tǐ)系的载體(tǐ),研究该體(tǐ)系释药速率影响因素,如PPC的分(fēn)子量、药物(wù)含量等。结果表明,随着微球直径的减小(xiǎo)或负载药物(wù)浓度的增加,释药速率增加,但释药速率和生物(wù)降解性能(néng)与共聚物(wù)的分(fēn)子量无关,通过SEM观察释药前后微球形态,确认PPC微球支持了药物(wù)的長(cháng)效、均匀释放。美國(guó)专家采用(yòng)一项新(xīn)的技术,使用(yòng)特殊的锌系催化剂,将二氧化碳和环氧乙烷(或环氧丙烷),按一定的比例混合共聚,便制成了具有(yǒu)新(xīn)特性的塑料包装材料。中國(guó)吉油集团公司与中國(guó)科(kē)學(xué)院長(cháng)春应用(yòng)化學(xué)研究所协作实施的二氧化碳基完全生物(wù)降解塑料项目,已列入國(guó)家863科(kē)研计划。它是一个具有(yǒu)广阔发展前景的新(xīn)型高科(kē)技环保材料研究开发项目。
6、降解塑料的定义和评价方法研究是降解塑料推广的基础
但世界发达國(guó)家,特别是美國(guó)这方面也做了大量的研究。目前美國(guó)ASTM已公布试验标准如下:生物(wù)降解塑料有(yǒu)关评价试验标准,ASTMD5209-92,ASTMD5210-92,ASTMD5247-92,ASTM D5271-92,ASTM D5338-92。光降解塑料有(yǒu)关评价试验标准,ASTM D5071-91,ASTM D5208-91,ASTM D3826-92。环境安全有(yǒu)关评价试验标准,ASTMD5152-91。目前,我國(guó)已公布的有(yǒu)关试验标准如下:GB 18006.1-1999 “ 一次性可(kě)降解餐饮具通用(yòng)技术条件”,GB/T 18006.2-1999 “一次性可(kě)降解餐饮具降解性能(néng)试验方法”,HJBZ 12-2000 “包装制品环境标志(zhì)产品技术要求”,HBC 1-2001 “一次性餐饮具环境标志(zhì)产品技术要求”,QB/T 2461-1999 “包装用(yòng)降解聚乙烯薄膜”。今后,仍要参考世界发达國(guó)家和我國(guó)有(yǒu)关试验标准,并结合降解塑料各类产品市场推广情况,深入进行降解塑料的定义和评价方法研究,不断改进和完善有(yǒu)关试验标准,这是降解塑料产品推广的基础和产业化的前提。