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生物可降解塑料,減少污染排放新出路

2022-02-17 594 蘇州和塑美

“生物可降解塑料又被稱作生物分解塑料,是指在自然界(如土壤、沙土、淡水環境、海水環境)或特定條件(如堆肥化條件或厭氧消化條件)中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最終完全降解變成二氧化碳或/和甲烷(取決于環境氧含量)、水、其所含元素的礦化無機鹽及新的生物質的塑料。”


按原料成分來源分類,生物可降解塑料可分為生物基生物可降解塑料和石化基生物可降解塑料兩類。其中生物基生物可降解塑料包括天然材料直接加工得到的塑料,如熱塑性淀粉;微生物發酵和化學合成共同參與得到的聚合物,如聚乳酸(PLA);由微生物直接合成的聚合物,如聚羥基烷酸酯(PHA)。石化基生物可降解塑料是指以化學合成的方法將石化產品單體聚合而得到的塑料,如聚對苯二甲酸己二酸丁二酯(PBAT)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、二氧化碳共聚物(PPC)、聚己內酯(PCL)等。


 由于不同塑料基體聚合物結構的不同,其降解過程有很大區別,有些聚合物自身很容易水解,而有些聚合物則在各種環境下均很難降解,因此塑料的生物降解需要歷經一系列的復雜過程。以 PLA 降解過程為例解釋,PLA 在通過非生物水解過程(非活性化學和物理因素)暴露于水中之后出現初始降解,導致隨機的鏈斷裂和分子量減少,從而使得聚合物脆化。隨后,PLA 低聚物可以從本體聚合物中擴散出來并最終被微生物降解。“2021年初,號稱史上最嚴‘限塑令’出臺后,大家發現餐盒、吸管等都換了新材料,使用比較多的基體材料就是 PLA;而我們平時用到的購物袋、垃圾袋、快遞包裝袋、保鮮膜等各種膜袋制品,則多數含 PBAT。”目前市場上主流的生物可降解塑料原料以熱塑性淀粉、PBAT和 PLA 三大類生物可降解材料為主,考慮到性價比和綜合性能要求,市場上的生物可降解產品通常選擇以上一種或兩種原料復配,并輔以加工助劑和填料等進行共混改性獲得。


 數據顯示,過去 5 年我國生物可降解塑料消費量平均年增速在 20%左右,2019 年,我國生物降解塑料消費量約 26 萬噸。隨著禁限塑政策的密集出臺和逐步落地,外賣等行業的蓬勃發展進一步促進生物可降解塑料消費量的增加,其在 2024 年有望突破百萬噸。“政策的支持和民眾環保意識不斷提升,因此未來生物可降解塑料發展趨勢無疑是向好的。生物基生物可降解塑料滿足低碳排放和資源可循環的目標,不失為減少環境污染的有效途徑之一。”


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