什么是可降解?可降解塑料与全降解塑料的区别在哪里?

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产品详细介绍

早在上世纪90年代,我国市场上就已经有部分可降解塑料制品出现。以包装材料塑料袋为例,那时市场上普遍使用的是聚乙烯(PE)材质,由于没有强有力的政策扶持,且人工降解成本高(需紫外线、臭氧、热氧化、光氧化等处理技术),使用覆盖率并不广。近年来,环境保护已成为全球关注的主题,我国也出台了一系列诸如“限塑令”的政策,既有政策扶持又有技术发展,可降解制品在当今社会被大量使用。

如今,越来越多的客户和消费者也开始咨询降解塑料袋,据洛克泰克应用工程师介绍,其实降解可分为“可降解”和“全降解”两种。

可降解是指在塑料生产过程中加入一定量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其他纤维素、光敏剂、生物降解剂等),即PE+降解剂;或者加淀粉,石粉,使其稳定性下降,比较容易在自然环境中降解。这种塑料制品可以降解,并不能完全降解。某些降解剂本身就存在一定的环境污染危害,也是我们为什么要全面提倡全降解塑料的原因之一。

由于上述可降解制品主要是石油基制品,它们通过化学反应而不是微生物有机分解。并不能完全分解成有机物,会分解成微小的碎片进入环境,造成所谓的微塑料(microplastics,直径<5mm)污染。这些微塑料被动物摄入进入食物链,Zui终可通过生物圈回到人类社会引起重大问题。

 

当然,要求塑料制品能够全降解,技术要求更高,成本也更高。

目前的全降解制品主要是由PBAT+PLA(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯 +聚乳酸)制成,不含PE材质,是能完全降解的!是指塑料包装袋全部降解成水与二氧化碳。这种全降解材料的主要来源是由玉米、木薯等经过加工变成乳酸,也就是PLA。

聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基材和可再生生物降解材料,淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解,Zui终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是工人的环境友好材料。

目前全降解包装袋的主要生物基材料由PLA+PBAT组成,在堆肥情况下(60-70度)3-6个月可以完全分解成水与二氧化碳,对环境无污染。

如果我们从材料的化学结构角度来看这个问题,也许会更容易理解。根据瑞典斯德哥尔摩大学环境科学与分析化学学院BeritGewert团队在2015年关于塑料聚合物制品的降解途径研究(Pathway for degradation of plasticpolymers floating in the marine environment. Environ. Sci.: ProcessImpacts, 2015, 17,1513-1521)中介绍,从塑料制品的化学结构上分类,主要分为具有“碳-碳骨架”和“杂原子骨架”的两类材料。 

例如PE聚乙烯就属于碳-碳键骨架的高分子塑料。由于结构上整个主链均为碳原子,其原子核外电荷分布相对均匀,不容易受到其他亲核化学物质的攻击而断裂,比如酸碱。化学稳定性相对较高,不易短时间内降解,只能通过高能紫外线、高温氧化等手段来促进降解。

而上面谈到的全降解塑料PLA+PBAT,其主链结构均含有碳-氧杂原子结构,其原子核外电荷会因极化而分布不均,导致其更容易被其他亲核化学物质的攻击而断裂成小分子,从而被微生物彻底降解。

采用了这种杂原子骨架结构的塑料制品还有一个额外的好处就是,因为杂原子键能比碳-碳键能高,材料的耐热性能更好,再也不会出现PE塑料袋(耐温70℃左右)被食物烫破的尴尬了。

既然塑料降解有这么多好处,那么能够进行塑料降解测试的资质就显得尤为重要。  

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