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关于降解塑料的今天和明天五电热片

时间:2022年07月14日

关于降解塑料的今天和明天(五)

四、 开发趋向及市场前景分析

1、开发趋向

降解塑料尽管存在种种问题和争议,但它的发展方兴未艾,主要开发趋向:

(1)根据不同用途及环境条件,进一步深化研究,并通过分子设计研究,改进配方,开发准时可控性环境降解塑料,已成为许多国家的重点攻关课题。

(2)积极研究开发高效价廉光敏剂、氧化机、生物诱发剂、降解促进剂、稳定剂等,进一步提高准时可控性、用后快速降解性和完全降解性。

(3)为有利于一次性塑料废弃物的处理,同时保证获得取之不尽丰富的原料来源,以天然高分子、微生物合成高分子和具生物降解性的合成高分子为原料的完全生物降解塑料愈来愈受到重视,但为了克服其价昂、用途受限的缺点,加速研制生物降解塑料或普通塑料与淀粉、纤维素或有机材料填充共混或合金化技术以及完全生物降解塑料与天然材料涂复层合技术更成为热点中的热点。

(4)水解性塑料和可食性材料由于具有特殊的功能和用途而受到世界瞩目,并也成为环境适性材料的又一热点。

(5)为加速降解塑料的发展,各国正致力于加速研究和建立统一的降解塑料的定义、降解机理、评价方法和标准,

(6)探索及但是由于体积、应用位置等方面的影响培育能降解普通塑料的菌株,使目前广泛使用的普通塑料用后具易降解性,以适应环保要求。同时十分重视培育可生产聚脂的生物性植物等,以降低生物降解塑料的成本,有利于推广。

2、市场前景展望

21世纪是环保世纪,降解塑料作为环保材料的一棵幼苗,其发展前景引起了社会有关方面的极大关注。

我国通过近十年的研究开发和应用实践,对影响市场前景的几点看法正不断取得了共识。

(1)必须正确认识降解塑料

通过多年的应用和跟踪研究,结合国情并从实用性、环保性、安全性、经济性综合考虑,降解塑料必须达到以下几个要求:

①实用性:具有与同类普通塑料相当或相近的应用性能和卫生性能。

②降解性:在完成使用功能后,能在自然环境条件下较快地降解,成为易被环境消纳的碎片或碎末,最终回归自然。

③安全性:降解过程中产生和降解后残留的物质对自然环境无害或无潜在危害。

④经济性:价格与同类普通塑料持平或略高。

(2)根据产品整个生命周期分析,降解塑料是治理环境污染有效途径之一。

众所周知,塑料质轻、综合性能好。根据国外从产品隔膜行业前期的高毛利会有较多降落整个生命周期分析评价的调研资料,塑料与目前推出的以纸质替代产品比较,具有节省能量,节约资源,生产过程中排放的废气、废水少,污染程度轻,垃圾产生量也明显减少的优点。其唯一缺点是不易降解,但塑料材料发展才100年左右,比较传统材料几千年、几万年的历史,存在一些缺点也是不足为怪的。对其存在问题应采取积极方法亦即是采用科技进步的方法去解决,而不应是消极的禁用、淘汰。降解塑料的研究开发便是一种以科技进步的方法,赋予它较易降解的特性,又保留了其原有的优良性能,是一种可行的方法。

(3)对难以收集的一次性塑料产品推荐采用降解塑料,较有利于我国当前垃圾处理方式。

从我国当前和近期垃圾处理方式来分析,采用降解塑料比较符合国庆。我国当前除几个大城市外,垃圾处理方法大多是垃圾搬家,由于混杂在其中的普通塑料袋、盒、杯杂品等较难降解,遇到大风则四处飘扬,成为影响景观的"白色污染"。而如采用降解塑料取代的话,由于塑料中添加了光敏剂,生物诱发剂、降解促进剂等,因此其在光和微生物的环境条件下,可以劣化、崩坏、降解,具体表现:目测为脆化、霉变、边薄、碎裂,经仪器检测强度降低、失重、分子量下降、化学结构发生变化等。在短期内其垃圾可以减容、减量,从而达到减轻或缓解环境污染的目的。

(4)以求实的态度评价降解塑料的效果,有利于市场化进程。

根据中国农科院土肥所近十年来大田地膜覆盖跟踪实验结果及土壤化学污染和物理污染研究结果表明,我国研究开发的降解地膜对土壤中的氮、磷钾无明显影响,也未发现对土壤产生重金属元素铬、镉污染和微量元素钴、铜、镍、钼等的积累;废弃的地膜只要碎裂成16cm2以下的碎片,其在20年内的积累残留量,对土壤容量、比重、土壤水运动、孔隙、团聚体三相比污染的可能性很小,对农作物生长也无不良影响。而且聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等其重要构成是碳氢化合物,这是无毒的。基于这种认识,对降解塑料在实用上就无需苛求其在较短时间内必须降解成CO2和H2O,当然随着时间的推移,其最终也回归自然,只不过降解周期比天然材料要长一些,而比普通塑料可大大缩短。着既有利于环保,又符合国情。

(5)降解塑料与堆肥化相结合是资源再利用及治理一次性塑料废弃物对环境污染的好方法。

随着垃圾处理技术的进步和生物降解塑料的开发,堆肥化近年来开始成为欧美国家处理大规模固体废弃物的的可行方法,并认为生物降解塑料与堆肥化相结合,是资源再利用及治理一次性塑料废弃物对环境污境的好办法。据了解,我国城市生活垃圾的成分也正在不断发生变化,特别是经济较发达的城市,垃圾中灰渣含量不断降低,而厨余类有机物已成为垃圾中的主要成分,这促使我国城市生活垃圾堆肥化处理具有较大的发展需求和潜力。据国外经验,为有利于堆肥化处理,所用垃圾袋必须是生物降解的塑料袋,由此可以预测,随着我国垃圾堆肥化处理的迅速发展,生物降解垃圾袋的市场潜力也是也是十分可观的。

(6) 对聚乙烯的可生物降解性有了比较明确的认识

据国内外有关专家十多年的研究,已初步明确:聚乙烯是可生物降解的,而且聚乙烯中加入改性淀粉后可提高其生物降解性。其基本的降解机理是降解塑料制品中所含的淀粉,在短期内被土壤(或垃圾)中的微生物分泌的酶迅速降解而生成空洞,导致制品力学性能下降,并伴随空洞的生成,表面积扩大,从而增大与土壤的接触面:同时配方中添加的自氧化剂与土壤的金属盐反应生成过氢氧化物,这些过氢氧化物导致聚乙烯的链断裂而降解成为易被微生物吞噬的低分子化合物,最终回到生物圈进入自然循环。

基于以上几点共识,降解塑料的前景是乐观的。又根据国外最近资料,日本、美国、欧洲等都在加强降解塑料的研究开发及加速实用化进程。日本继成立了"生物降解塑料研究会"后,又成立了"生物降解塑料实用化检讨委员会",据该会预测,今后10年内生物降解塑料的市场规模日本将为15万吨,全世界为130万吨。日本为了得取社会对生物降解的认可,广泛向社会征集爱称,最后定为"绿色塑料"目前降解塑料市场正在启动中。据美国Fredonia集团预测,到2000年,北美降解塑料市场的需求量将比1994年增长8.8%,其中美国增长8.6%,加拿大增长12.2%。又据欧洲Frost Sullivan公司的最新报告显示,欧洲的生物降解塑料产品市场正在迅速增长,到2004年市场销售额将由1997年的1630万美元增加到7310万美元,增加3.5倍。据预测,到2000年我国塑料包装产量300多万吨,其中难于回收的一次性塑料包装占30%计,则产生的塑料垃圾量将达到100多万吨,塑料地膜产量40多万吨(目前回收利用量甚微),一次性日用杂品及医疗并在汽车轻量化、油品增效及安全等方面进行合作产品约40万吨,因此产生的塑料垃圾将近200万吨,若其中50%以降解塑料取代的话,需求量近100万吨,市场潜力是很大的。

综合以上分析,降解塑料作为高科技产品和环保产品正成为当今世界瞩目的研究开发热点。它的发展不但扩大了塑料功能,而且在一定程度上缓解了环境矛盾,对日益枯竭的石油资源是一个补充,而且从合成技术上展示了生物技术和合金化技术在塑料材料领域中的威力但事实上大约70%的塑料在其设计寿命前就已失效和前景,因此降解塑料的研究开发和推广应用,无论从地球环境保护的实际角度,或从取之不尽的可再生资源,还是从合成功能性高分子的学术角度都具有重要的意义。据此展望,降解塑料的明天是美好的。

作者/唐赛珍 陶欣

(中国塑料工程学会降解塑料研究会

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