關(guān)于塑料袋替代品的研究

1、. . . . 師大學(xué)第三附屬中學(xué)09-10學(xué)年度高二研究性學(xué)習(xí)課題評(píng)選編 號(hào)課題名稱塑料袋替代品的研究課題成員遲鳴指導(dǎo)教師王衛(wèi)華聯(lián)系62011607-844塑料袋替代品的研究容摘要“白色污染”是人類發(fā)展?jié)撛诙钟谰玫耐{，這一問(wèn)題已逐漸被重視起來(lái)，加之近來(lái)“限塑令”的實(shí)施，多種塑料袋的替代品應(yīng)運(yùn)而生。然而如同塑料袋一樣，其替代品自身也有諸多缺陷。為避免因盲目使用而造成的不必要的浪費(fèi)和污染，本文以塑料袋的替代品為研究對(duì)象，從多方面進(jìn)行比較，以理性地選擇最合適的替代品。關(guān)鍵字：傳統(tǒng)塑料袋替代品 優(yōu)勢(shì) 造價(jià) 污染 前景前言塑料袋，奧地利人舒施尼在106年前做出的這項(xiàng)在當(dāng)時(shí)被視為“一次革命性的解放運(yùn)

2、動(dòng)”的創(chuàng)舉，已被評(píng)為20世紀(jì)“人類最糟糕的發(fā)明”。塑料袋在一個(gè)世紀(jì)中地位的巨大落差一方面反映了人們已認(rèn)識(shí)到過(guò)去的錯(cuò)誤并努力不再?gòu)牡父厕H，另一方面這樣的反差也是一種不安的存在。傳統(tǒng)的塑料袋在眾多事實(shí)面前被判了死刑，諸如紙袋、無(wú)紡布袋、可降解塑料袋等替代品便在媒體的宣傳下成為了解決一切問(wèn)題的法寶，“綠色”、“環(huán)?！?、“可回收”等字眼充斥于耳，然而這些替代品就真如媒體所言的神奇嗎？“白色污染”的問(wèn)題就可以這樣一勞永逸的解決了嗎？在如今已明令禁止使用的滴滴涕，其發(fā)明者曾因此而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。劇毒的滴滴涕曾因撲滅蟲害而在短時(shí)間獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而后副作用才漸漸顯露出來(lái)，最終被禁止使用。塑料袋的發(fā)展與其如

3、出一轍，那么諸多替代品呢？限塑令給了其替代品以更大的市場(chǎng)，而加大宣傳力度所帶來(lái)的必定是更大的經(jīng)濟(jì)效益，因此生產(chǎn)者、銷售者必將宣傳各自替代品的優(yōu)勢(shì)而規(guī)避缺陷，而消費(fèi)者在夸大的宣傳下必將作出盲目的選擇。在因此對(duì)環(huán)境與人類自身造成嚴(yán)重危害之前，必須對(duì)各種替代品的優(yōu)勢(shì)與缺陷有客觀的認(rèn)識(shí)。任何包裝品，都在其生命周期中有一定的環(huán)境影響，而影響的大與小則是不同時(shí)期不同選擇的依據(jù)。尋求最佳替代品的渴望我們對(duì)其進(jìn)行深入具體地研究。在接下來(lái)的五個(gè)章節(jié)里將說(shuō)明研究容與所得結(jié)論。本論第一部分 現(xiàn)狀塑料袋其實(shí)從未消失過(guò)，也無(wú)法真正消失。我國(guó)每天對(duì)塑料袋的使用量超過(guò)三十億個(gè)。按照一項(xiàng)最新的國(guó)家禁令， 6月1日起，厚度小于

4、0.025毫米的塑料購(gòu)物袋將全面禁止生產(chǎn)、銷售、使用。但這項(xiàng)禁令目前尚未顯現(xiàn)出它的威力，各種塑料袋的使用一切仍然照舊。究其原因，一方面是人們長(zhǎng)期以來(lái)形成了對(duì)塑料袋的依賴，一方面是目前現(xiàn)有的替代品在使用上諸多無(wú)法回避的問(wèn)題。也就是說(shuō)尚未有很好的替代品。 造價(jià)低、性能好、攜帶方便是傳統(tǒng)塑料袋的三大優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)比而言，紙袋、無(wú)紡布袋、可降解塑料袋（主要包括淀粉基生物降解塑料、聚乳酸生物塑料（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）等）、塑料提籃、飯盒等替代品無(wú)一例外地存在著問(wèn)題。主要塑料袋替代品在使用上存在的主要問(wèn)題：紙袋耐水性能差，柔韌性偏差，無(wú)法盛放液體無(wú)紡布袋印刷圖案可能含有對(duì)人體有害的重金屬，無(wú)法

5、盛放液體可降解塑料袋淀粉基塑料耐水性差，因材料限制無(wú)法生產(chǎn)厚度較厚的塑料袋PLA價(jià)額偏高，技術(shù)尚不成熟PBS價(jià)格偏高塑料提籃不便攜帶，作用單一，無(wú)法盛放液體飯盒不便攜帶，作用單一，容積小塑料籃子是一個(gè)比較遙遠(yuǎn)的概念，在上世紀(jì)70年代還可以在大街上看到。但現(xiàn)在，塑料提籃很難得到普與。可重復(fù)使用的塑料籃子是相對(duì)較好的替代方式；但現(xiàn)代人的生活節(jié)奏都比較快，不便攜帶、作用單一、造價(jià)偏高等特點(diǎn)限制了它的使用。人類社會(huì)在進(jìn)步，不能用倒退的眼光與觀念來(lái)看問(wèn)題。飯盒也是相似的道理。兩者在將來(lái)不可能作為塑料袋的主要替代品，以此不在主要的研究圍之。而從可持續(xù)發(fā)展的角度考慮，對(duì)環(huán)境的影響和對(duì)資源的需求決定某一替代品

6、未來(lái)前景的最根本因素，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)主要的替代品均存在一定的問(wèn)題，在下文將分別對(duì)其優(yōu)勢(shì)、造價(jià)、污染作具體分析比較。附：可降解塑料具體分類第二部分 優(yōu)勢(shì)比較紙袋不消耗石油等不可再生能源，可降解，無(wú)毒無(wú)味，可作為糧食包裝。無(wú)紡布袋耐磨損、可多次使用、可清洗、更容易印刷圖案、顏色表達(dá)更鮮明。因?yàn)槟軌蚍磸?fù)使用損耗率低于塑料袋，導(dǎo)致無(wú)紡布購(gòu)物袋反而更加節(jié)省成本，并且?guī)?lái)更明顯的廣告效益?？山到馑芰洗矸刍芰喜幌氖偷炔豢稍偕茉?，成本低，投資少，使用方便，可生物降解。已有30年的歷史，是研發(fā)歷史最久，生產(chǎn)規(guī)模最大，市場(chǎng)占有率最高的可降解塑料。PLA不消耗石油等不可再生能源，和傳統(tǒng)塑料的基本物性類似，無(wú)

7、毒，無(wú)刺激性，易加工，有良好的生物相容性，可生物降解。同時(shí)具有良好的光澤度、清晰度和加工性。是目前研究最活躍，發(fā)展最快的地生物降解塑料。 PBS不消耗石油等不可再生能源，力學(xué)性能十分優(yōu)異，接近PP和ABS塑料，耐熱性能好，用途廣泛，是目前公認(rèn)的綜合性能最好的生物降解塑料。無(wú)紡布袋的優(yōu)勢(shì)主要在使用的角度上，適宜廣告印刷的特點(diǎn)也使其帶來(lái)明顯的廣告效益從而更容易普與?？山到馑芰洗畲蟮膬?yōu)勢(shì)在其環(huán)境效益上，可降解并可以減少不可再生能源是其共同的特點(diǎn)，不同種類的可降解塑料袋也存在一定的差異。淀粉基塑料袋的生產(chǎn)技術(shù)目前最為成熟，因此造價(jià)較低更易于普與。PLA和 PBS在性能上更勝一籌，但造價(jià)較高。目前無(wú)紡

8、布袋的優(yōu)勢(shì)較明顯，可降解塑料袋仍有待發(fā)展。附：主要塑料產(chǎn)品性能指標(biāo)第三部分 成本比較紙袋 制作紙袋需要消耗木材，這意味著選擇紙袋，大量的樹木就要被砍伐（每年大約要砍2500萬(wàn)棵樹來(lái)做紙袋）。循環(huán)利用塑料袋所需的能量，要比循環(huán)利用同樣的紙袋所需的能量少91；而生常一個(gè)紙袋所需要的能量，是生產(chǎn)一個(gè)塑料袋的4倍多。紙袋比同等大小的塑料袋要重4倍，因此在運(yùn)輸過(guò)程中所需要的耗能要更高，還意味著在處理垃圾時(shí)需要更多的空間。無(wú)紡布袋大多種無(wú)紡布袋的原料是塑料，主要包括PP(聚丙烯，占總數(shù)的62%)和PE(聚乙烯，占總數(shù)的24%)兩種它們不僅不能降解，而且一旦大量使用還會(huì)對(duì)石油等不可再生資源造成巨大的消耗?？?/p>

9、降解塑料袋淀粉基塑料不消耗石油等不可再生資源，但摻混淀粉等生物降解劑制成的塑料袋在提取原材料階段會(huì)有較大的環(huán)境影響，集約農(nóng)業(yè)會(huì)使用大量水、化學(xué)農(nóng)藥與能源。PLA不消耗石油等不可再生資源，國(guó)目前生產(chǎn)企業(yè)極少，生產(chǎn)成本偏高PBS可通過(guò)生物發(fā)酵獲取，也可以從石油資源中獲取。若大量從石油資源中獲取則會(huì)帶來(lái)巨大的消耗。若通過(guò)生物發(fā)酵法則同樣會(huì)出現(xiàn)集約農(nóng)業(yè)的問(wèn)題，且原料成本較淀粉基塑料較高。 每種替代品都有其不同的能源消耗，但權(quán)衡利弊，可降解塑料袋的成本從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮最低。無(wú)紡布袋主要以石油等不可再生資源為原料且難降解，因而不能大量使用。紙袋對(duì)木材的消耗意味著大量的樹木砍伐，在生產(chǎn)和處理紙袋時(shí)的能耗也高于塑料

10、袋?？山到馑芰洗鄶?shù)需要以淀粉為原料，淀粉生產(chǎn)農(nóng)作物屬于可再生能源，雖然會(huì)因此增加對(duì)淀粉的需求量，但可以通過(guò)開(kāi)發(fā)秸稈、樹皮等自然界的高分子物質(zhì)、轉(zhuǎn)基因生物塑料以與生物發(fā)酵塑料。來(lái)替代對(duì)農(nóng)作物的需求。PLA、PBS等塑料袋造價(jià)較高主要是因?yàn)榧夹g(shù)尚未同淀粉基塑料般成熟，生產(chǎn)規(guī)模較小。目前可降解塑料袋的成本較高。第四部分 污染比較紙袋制造同等用途的紙袋要比塑料袋多產(chǎn)生70的空氣污染和50倍的水污染。在通過(guò)垃圾掩埋法進(jìn)行處理時(shí)，它會(huì)和大多數(shù)東西一樣難以降解。在回收利用方面，紙袋一般在使用一次后基本上不能重復(fù)使用，廢棄的紙袋可回收性較差，最多只能回收利用兩次，可回收得中只有21%可以被循環(huán)再利用。雖然紙

11、袋能在自然環(huán)境中降解；但在造紙過(guò)程中造成的能源資源消耗和環(huán)境污染比塑料購(gòu)物袋更嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，與塑料相比，紙袋的制造和使用會(huì)多產(chǎn)生70%的氣體排放無(wú)紡布袋無(wú)紡布是石油制品，里面可能含有重金屬，難以降解，因?yàn)槿菀诐B透而形成交叉污染。這種材料的分解需要苛刻的條件，比如太的強(qiáng)烈照射，而在室的自然條件下則需要七八年的時(shí)間才能分解。就使用而言，不少企業(yè)為了減少成本在無(wú)紡布袋上印制圖案的墨對(duì)人身體也有很大的危害?？山到馑芰洗矸刍芰?能完全生物降解，但目前在提取原材料階段（為了收獲淀粉生產(chǎn)農(nóng)作物）會(huì)有較大的環(huán)境影響。集約農(nóng)業(yè)會(huì)使用大量水、化學(xué)農(nóng)藥與能源。此外，由于雨水或其它原因，化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)入水源的可能性存

12、在，結(jié)果導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化。如果生物包裝材料進(jìn)入填埋廠，還會(huì)會(huì)導(dǎo)致甲烷等溫室氣體的產(chǎn)生。這意味著淀粉制成的塑料袋在氣候變化領(lǐng)域的效益，一定程度上會(huì)被抵消采用可降解塑料袋后，應(yīng)當(dāng)將對(duì)不同種類的塑料袋進(jìn)行徹底分揀，但可降解塑料袋的混入是幾乎不可避免的，結(jié)果導(dǎo)致可循環(huán)物（聚乙烯）的污染。如果再生產(chǎn)品的原材料中包含一定比例以上的可降解塑料袋，該再生產(chǎn)品會(huì)有功能上、質(zhì)量上的先天缺陷PLA同淀粉基塑料PBS同淀粉基塑料 任何塑料袋的替代品都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，因而在選擇時(shí)要盡量減少影響。石油制品無(wú)紡布袋可能含有重金屬，易對(duì)人體造成危害，因而不適用于盛放食品，對(duì)環(huán)境造成污染，且難降解，更不宜廣泛使用。紙袋在制造時(shí)要

13、產(chǎn)生比塑料袋更多的空氣污染和水污染，如果用填埋的方式處理同樣難降解，亦不是最佳的替代品?？山到馑芰洗碚撋夏芡耆锝到?，而且可以不消耗石油等不可再生資源。雖然目前仍會(huì)在生產(chǎn)的提取原材料階段對(duì)環(huán)境有較大影響，雖然原材料可以通過(guò)技術(shù)革新而優(yōu)化，從而減小對(duì)環(huán)境的影響，但是在回收使用上的問(wèn)題仍待解決。第五部分 前景從以上分析可明顯看出就可持續(xù)發(fā)展而言，紙袋和無(wú)紡布袋沒(méi)有長(zhǎng)期的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，因而不適合作為最終的替代品。現(xiàn)階段可降解塑料袋還存在著生產(chǎn)和處理上的問(wèn)題，暫不能盲目全面推廣。但就前景而言，可降解塑料袋在生產(chǎn)和處理的技術(shù)上有著較大大的提升空間。原料大部分可降解塑料袋的原料為可再生資源，能夠

14、節(jié)約石油資源并有效控制白色污染。目前淀粉基塑料、聚乳酸生物塑料（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）等主流技術(shù)的原料絕大多數(shù)來(lái)自糧食作物，因而會(huì)產(chǎn)生糧食安全問(wèn)題以與集約農(nóng)業(yè)的負(fù)面影響。近年來(lái)相關(guān)科學(xué)家也在尋求革新，已在通過(guò)轉(zhuǎn)基因植物、微生物發(fā)酵等方式獲得原料的研究上取得了一定的進(jìn)展。尋找到能替代糧食作物的原料并非不可能。性能與普通塑料袋的性能相比，上述三種替代品仍有一定差距，且彼此之間也存在差異。就目前境況而言，淀粉基塑料生產(chǎn)技術(shù)較成熟，造價(jià)較低，但柔韌性和耐水性較差，更適合做短期使用的塑料袋。PLA與BPS力學(xué)性能較好，適用于多種領(lǐng)域，就塑料袋的生產(chǎn)而言，可用于制造質(zhì)量較高的塑料袋?？赏ㄟ^(guò)技

15、術(shù)革新優(yōu)化其性能。市場(chǎng)雖然目前可降解塑料袋成本仍普遍高于普通塑料袋，但是近些年來(lái)人們的環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)，世界各國(guó)也出臺(tái)了諸多環(huán)保法規(guī)，促使了可降解塑料袋的市場(chǎng)需求量的增長(zhǎng)并帶動(dòng)其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著石油產(chǎn)品價(jià)格的上漲，傳統(tǒng)塑料袋的成本也會(huì)隨之上漲，加之技術(shù)的革新降低了可降解塑料袋的成本，可降解塑料袋的經(jīng)濟(jì)效益在此時(shí)就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，從而占有更大的市場(chǎng)。綜合分析，相對(duì)于紙袋和無(wú)紡布袋，可降解塑料袋還有極大的開(kāi)發(fā)潛力，以其經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙重效益將影響降到最低，從最終取代普通塑料袋。結(jié)論就目前的情況而言，任何一種替代品都無(wú)法獨(dú)自取代塑料袋。紙袋和無(wú)紡布袋更多的是充當(dāng)過(guò)渡替代品的角色，現(xiàn)階段可以其在適用上的優(yōu)勢(shì)

16、與可降解塑料袋配合使用。以逐步替代塑料袋。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮，可降解塑料袋還有巨大的潛力，因而要加快對(duì)其的開(kāi)發(fā)并著力解決其生產(chǎn)、使用、回收上仍存在的問(wèn)題，使其對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小化，從而成為真正意義上的最適替代品。然而無(wú)論任何包裝品，都在其生命周期中有一定的環(huán)境影響，而人們對(duì)其的不斷優(yōu)化只能盡量減少其影響，在塑料處理與回收的過(guò)程中的成本、污染等諸多問(wèn)題十分艱巨的因此無(wú)論目前還是將來(lái)，最好的解決方法則是塑料袋消費(fèi)量的“源頭減少”。做到重復(fù)利用可有效減少塑料袋的生產(chǎn)和銷售量，從而實(shí)現(xiàn)真正的環(huán)保。它需要的是人們觀念上的改變，因此需加強(qiáng)宣傳并配以更合理的法律規(guī)，而對(duì)于每個(gè)消費(fèi)者而言，要正確地認(rèn)識(shí)環(huán)保，正確地認(rèn)識(shí)各種包裝品的適用問(wèn)題，在包裝袋的使用上做到節(jié)約。環(huán)保是一種行為，而不是一種材質(zhì)。-參考資料：孝紅，袁明龍，郝建原，周紹兵，鄧先