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生物降解塑料性能比較

返回列表 來源:本站 發布日期:2021-08-15 09:35:45

新世紀將要面臨兩大問題,一是資源問題(能源問題);二是環境污染問題。由于石油資源的大量開采和石油產品消耗量的迅速增加,造成石油資源日趨枯竭(還有70年的開采時間),環境污染日漸嚴重。特別是人們大量使用難以降解的塑料,造成的“白色污染”令人觸目驚心,聯合國推行的“CDM計劃(即清潔發展技術計劃)”,目的是在世界范圍內減少排放和降低環境污染。因此,尋找可持續發展的新資源,探索和研究環境友好材料,成為目前人類生存發展的一個重要課題。淀粉、纖維素等天然高分子材料,是靠植物的光合作用獲得的,資源極其豐富,廣泛存在于植物的果實、稈莖當中、并具有可持續發展性,且在自然環境中易降解,是解決上述問題的理想材料。由于天然高分子材料具有良好的生物降解性和資源可持續性,因此,開展生物降解材料的研究和應用,已引起世界各國政府的高度重視。

  塑料制品廣泛使用曾給人們帶來了許多方便和巨大的財富,但是,塑料垃圾也給人們帶來了許多煩惱,更給人們帶來災難。塑料垃圾也稱為“白色污染”,是當今世界重大的“公害”,已成為威脅生態環境的一個重要因素。因此,怎樣解決“白色污染”問題,是當今世界各國政府以及社會各界一切有識之士高度重視的公共課題。

  目前,一些國家視降解塑料為繼金屬材料、無機材料和高分子材料之后的第四種重要應用材料,且已成為各工業發達國家爭相研制和開發的重點。尤其近年來,國際上生物降解塑料的發展較為迅速。其產品已廣泛應用于包裝領域。但目前,世界上還沒有一家企業能夠提供一種有效耐用可被市場接受的降解塑料。

  從國際市場看,凡是塑料制品包裝物,特別是塑料食品包裝物,均難以進入國際市場。我國加入WTO以后,怎樣保護國內民族工業,擴大出口,在很大程度上取決于產品包裝技術的發展。近年來,我國出口到歐美的冰箱、電視機等產品由于內部包裝材料不符合國外出口的要求,受到高額罰金,不僅受到經濟損失,而且影響我國的國際形象。美國、日本、德國等發達國家已明令禁止使用一次性塑料餐具,對家電和儀器包裝的塑料制品也開始加大力度加以禁止。自1989年起,丹麥、荷蘭、美國、英國、法國、意大利、日本等國家,在限制或禁用普通非降解塑料包裝的同時,都做出相應規定,歐共體在1991年提出,到2001年1月全部停止使用非降解塑料包裝物。在我國繼《環境保護法》之后,《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》已于1996年4月1日開始實行。因此,根除“白色污染”這一公害為世界人民所共識。

  20世紀80年代中期,世界各國科技工作者從塑料制品的回收,到尋求用新的材料代替不可降解的塑料,作了大量的探索性的工作。

  幾種主要降解材料比較

  根據降解方式不同,目前,主要分為五大類:雙降解塑料;紙制品;草纖維;聚丙烯;全生物降解包裝材料。

  1.雙降解塑料:在塑料里面加淀粉稱為生物降解塑料,加光降解引發劑稱為光降解塑料,同時加入淀粉和光降解引發劑的稱為雙降解塑料。雙降解塑料由于不能完全降解成分子狀態,只能降解成小碎片或粉末,對生態環境的破壞一點不能減弱,反而更甚;光降解塑料和雙降解塑料中的光敏劑有不同程度的毒性,有的甚至是致癌物。1995年美國FDA(RoedandDrugAdministration食品和藥物管理局的簡稱)就明文規定光降解塑料不能用于接觸食品包裝。光降解引發劑大多是由蒽、菲、茂、苯酮、烷基胺、蒽醌及其衍生物組成,這幾種化合物哪一種都是有毒物質,接觸久了會致癌。這些化合物在光照下產生自由基,而自由基在衰老、致病因素等方面都會對人體產生很大的影響,這是人所共知的,并且對自然環境造成的危害很大。

  2.紙制品包裝材料:出于紙制品包裝材料需要大量的紙漿,而且根據不同的要求還加入大量的木質紙漿(如方便面碗需要加入木質紙漿85-100%,才能保持方便面碗的強度和挺括),這樣紙制品所用的紙漿前期污染十分嚴重,木質紙漿對于自然資源的影響也是相當大的。所以,其應用受到限制。美國上世紀80年代大量使用紙制品包裝制品,到現在已基本由淀粉類生物降解材料所代替。

  3.聚丙烯:聚丙烯是在原國家經貿委發出“禁止一次性發泡塑料餐具”的6號令之后,在我國市場才開始逐漸形成起來的。因為原國家經貿委禁止的的“發泡塑料”,沒有禁止“非發泡塑料”制品,一部分人則鉆了國家政策的空子。聚丙烯的毒性已經引起北京市政府學生營養餐辦公室的注意,北京已經開始禁止聚丙烯餐具在中小學生中使用。

  4.全生物降解包裝材料:90年代初,我國同美國、德國、日本和韓國等發達國家相繼開展以淀粉為原料的生物降解包裝材料的研究,取得了可喜的成果。生物降解型聚合物作為一種可自然降解材料,在環境保護方面起到了獨特的作用,其研究和開發也得到了迅速發展。所謂生物降解材料必須是能被微生物完全消化,并只產生自然副產物(二氧化碳、甲烷、水、生物質等)的材料。淀粉是一年生植物的果實,可以是大米淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉、紅薯淀粉、木薯淀粉等。淀粉作為一次性包裝材料,生產和使用過程中無污染,而且使用后可做飼料,用于魚及其他動物的喂養,也可降解后做肥料。


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