可降解塑料簡介

1、可降解塑料簡介可降解塑料是指在生產(chǎn)過程中加入一定量的添加劑 （如淀粉、 改性淀粉或其 它纖維素、光敏劑、生物降解劑等），穩(wěn)定性下降，較容易在自然環(huán)境中降解的 塑料。試驗表明，絕大部分可降解塑料在一般環(huán)境中暴露3個月后開始變薄、失重、 強度下降，逐漸裂成碎片。如果這些碎片被埋在垃圾或土壤里， 則降解效果不明 顯。分類可降解的塑料一般分為四大類：光降解塑料（可降解塑料）代降解塑料，其缺點是降解時間因日照和氣候變化難以預測， 因而無法控制降解 時間。生物降解塑料在微生物的作用下，可完全分解為低分子化合物的塑料。其特點是貯存運輸 方便，只要保持干燥，不需避光，應用范圍廣，不但能夠用于農用地膜、包裝袋,

2、 而且廣泛用于醫(yī)藥領域。光/生物降解光降解和微生物相結合的一類塑料，它同時具有光和微生物降解塑料的特 點。水降解塑料在塑料中添加吸水性物質，用完后棄于水中即能溶解掉，主要用于醫(yī)藥衛(wèi)生 用具方面（如醫(yī)用手套），便于銷毀和消毒處理。隨著現(xiàn)代生物技術的發(fā)展，生物降解塑料越來越受到重視，已經(jīng)成為研究開發(fā)的新一代熱點。形形色色的塑料制品極大地豐富了人們的生活， 但廢棄塑料在自然界里分解得 很慢，完全分解要幾十年， 甚至上百年， 因而塑料的降解和重新利用問題擺在了 當今所有環(huán)境化學家面前。 不過有趣的是， 可降解塑料卻不是科學家們研制塑料 的初衷。當前科學家們正在研制或已經(jīng)研制成功的可降解塑料應用范圍還比

3、較 窄，仍然無法取代大眾塑料。使用可降解塑料的不足使用可降解塑料有四個不足： 一是多消耗糧食； 二是使用可降解塑料制品仍不 能完全消除“視覺污染”； 三是因為技術方面的原因， 使用可降解塑料制品不能 徹底解決對環(huán)境的“潛在危害”； 四是可降解塑料因為含有特殊的添加劑而難以 回收利用。兩類主要可降解塑料1.淀粉基塑料到當前為止， 淀粉基降解塑料主要有填充型、 光生物雙降解型、 共混型和全 淀粉塑料四大類。填充型淀粉塑料1973年，Griffin首次獲得淀粉表面改性填充塑料的專利。 到80年代，一些國家以Griffin的專利為背景，開發(fā)出淀粉填充型生物降解塑 料。填充型淀粉塑料又稱生物破壞性塑料，

4、 其制造工藝是在通用塑料中加入一定 量的淀粉和其他少量添加劑，然后加工成型，淀粉含量不超過30。填充型淀粉塑料技術成熟， 生產(chǎn)工藝簡單， 且對現(xiàn)有加工設備稍加改進即可生產(chǎn)， 所以當 前國內可降解淀粉塑料產(chǎn)品大多為此類型。天然淀粉分子中含有大量羥基使其分子內和分子間形成極強的氫鍵， 分子極性 較大，而合成樹脂的極性較小， 為疏水性物質。 所以必須對天然淀粉實行表面處 理，以提升疏水性和其與高聚物的相容性。 當前主要采用物理改性和化學改性兩 種方法。光生物雙降解型 生物降解塑料在干旱或缺乏土壤等一些特殊區(qū)域難以降 解，而光降解塑料被掩埋在土中時也不能形成降解，為此，美、日等國率先開發(fā) 了一類既具光

5、降解，又具生物降解性的光生物雙降解塑料。 光生物降解塑料 由光敏劑、淀粉、合成樹脂及少量助劑（增溶劑、增塑劑、交聯(lián)劑等）制成，其中光敏劑是過渡金屬的有機化合物或鹽。其降解機理是淀粉被生物降解，使高聚物母體變疏松，增大比表面積，同時，日光、熱、氧等引發(fā)光敏劑，導致高 聚物斷鏈，分子量下降。共混型淀粉共混塑料是淀粉與合成樹脂或其他天然高分子共混而成的淀粉塑 料,主要成分為淀粉（30%60%），少量的PE的合成樹脂，乙烯/丙烯酸（EAA）共聚物，乙烯/乙烯醇（EVOH共聚物，聚乙烯醇（PVA），纖維素，木質素等，其 特點是淀粉含量高，部分產(chǎn)品可完全降解。日本開發(fā)了改性淀粉/EVOH共聚物與LDPE共

6、混、二甲基硅氧烷環(huán)氧改性處理 淀粉，然后與LDPE共混。意大利Novamont公司的MsterBi塑料和美國Warnerlambert公司的NoVon系列產(chǎn)品也屬于此類產(chǎn)品。MsterBi塑料是連續(xù)的EVOH相和淀粉相的物理交聯(lián)網(wǎng)絡形成的高分子合金。因為兩種成分都含有大量 的羥基，產(chǎn)品具有親水性，吸水后力學性能會降低，但不溶于水。全淀粉型將淀粉分子變構而無序化，形成具有熱塑性的淀粉樹脂，再加入極 少量的增塑劑等助劑，就是所謂的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上，而加入的少量其他物質也是無毒且能夠完全降解的，所以全淀粉是真正的完全降解 塑料。幾乎所有的塑料加工方法均可應用于加工全淀粉塑料，但傳

7、統(tǒng)塑料加工要求幾乎無水， 而全淀粉塑料的加工需要一定的水份來起增塑作用， 加工時含水量 以8%15%為宜，且溫度不能過高以避免燒焦。日本住友商事公司、美國Wanlerlambert公司和意大利的Ferruzzi公司等宣稱研制成功淀粉質量分數(shù)在90%100%的全淀粉塑料，產(chǎn)品能在1年內完全生物降解而不留任何痕跡，無 污染，可用于制造各種容器、薄膜和垃圾袋等。德國Battelle研究所用直鏈含（可降解塑料原料）量極大的改良青豌豆淀粉研制出可降解塑料，可用傳統(tǒng)方法加工成型，作為的替代品，在潮濕的自然環(huán)境中可完全降解。2.氧化降解塑料這是一項在國內還未被絕大部分人了解到的技術， 在傳統(tǒng)的塑料生產(chǎn)原料中

8、加 入添加劑， 與一般的色母添加方法相同。 在塑料制品被遺棄后， 添加劑中兩種物 質起作用：一是預氧化劑（主要是一些無毒金屬離子），二是生物降解促動物質 （主要是一些天然植物纖維素） 。預氧化劑控制塑料在未被遺棄時保持應有的壽 命及功能， 在遺棄后通過過氧化反應降低分子量， 使得聚合物變脆， 易于微生物 分解。生物降解促動物質主要是促動微生物滋生。 此項技術相對淀粉基塑料技術 來說，簡單易行，成本降低，一般設備就能夠生產(chǎn)，據(jù)相關驗證稱，塑料的性能 也得到了很好的維持。節(jié)約了糧食。英國WELL蟄司即采用此法。常見塑料的簡易鑒別法 在采用各種塑料再生方法對廢舊塑料實行再利用前， 大多需要將塑料分揀。 因為塑料消費渠道多而復雜， 有些消費后的塑料又難于通 過外觀簡單將其區(qū)分， 所以，最好能在塑料制品上標明材料品種。 中國參照美國 塑料協(xié)會（S