可降解塑料分析

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可降解塑料分析范文第1篇

关键词：白色污染； 聚乳酸； 降解

前言

S着塑料的广泛应用和产量的持续增大。“白色污染”问题己变得越来越严重，成为当今世界最严重污染源之一，己受到各国的重视，并且制定了相关的法律政策来处理。现在各国除了研究如何回收废弃塑料外，更多的精力是研究可降解的高分子材料，从而在根本上解决塑料的“白色污染”问题。主要原因是高分子材料的回收利用，从理论上讲，可以解决环境污染，也可以解决资源短缺的问题，但在实施过程中，往往受到高分子材料本身性质、技术及成本等的限制；而研究开发可降解的高分子材料则成为20世纪70年代以来重要课题，受到世界范围内的关注仁。

1可降解性高分子材料的降解机理

高分子材料的生物降解是指在生物（主要是指真菌、细菌等）作用下，聚合物发生降解、同化的过程、生物降解主要取决于聚合物分子的大小和结构、微生物的种类以及环境因素。聚合物的降解机理十分复杂，一般认为材料在体内的降解和吸收是受生物环境作用的复杂过程，包括物理、化学和生化因素。物理因素主要是外应力，化学因素主要有水解、氧化及酸碱作用，生化因素主要是酶和微生物。由于植入体内的材料主要接触组织和体液，因此水解（包括酸碱作用和自催化作用）和酶解是最主要的降解机制。

2聚乳酸的降解性能

与大部分热塑性聚合物相比，PLA具有更好的降解性能。PLA的降解首先通过主链上的降解性能。PLA的降解首先通过主链上的C-O水解，然后在酶的作用下进一步降解，最终生成无害的水和二氧化碳。由于具有降解性能，故人们担心其使用寿命。实际上，PLA的降解速度相对比较缓和；更为重要的是，PLA的降解总是在先行水解之后才可能酶解。依照聚合物的初始相对分子品质、形态、结晶度等，PLA降解的速度可从几星期到几个月甚至是1～2年。但如果与微生物和复合有机废料混合埋入地下，它的降解速度会加快。因此它是一种理想的生物降解材料，特别适宜于2～3年的短期用途。影响PLA降解速度的因素主要有结晶度、玻璃化转变温度、相对分子质量和介质的pH值等。水先渗入聚乳酸的无定形区，导致酷键断裂，当大部分无定形区己降解时，才由晶区边缘向晶区中心逐步降解。晶区降解速度很慢，因此结晶度大小对降解速度有很大的影响。玻璃化转变温度低于水解温度则水解加快。相对分子质量越小及其分布越宽的PLA降解速度越快，这是因为相对分子质量越大，聚合物的结构越紧密，内部的酷键越不容易断裂，并且相对分子质量越大，降解所得的链段越长，易溶于水中，产生的H+越少，使pH值下降缓慢。酸或碱都能催化PLA水解，介的pH值也是影响PLA降解速率的重要因素。

3 PLA共混改性的研究进展

通过与韧性聚合物共混，也是常用的改进聚乳酸柔性的途径，目前人们己经研究的很多共混体系，如乙烯一醋酸乙烯共聚物（poly（ethylene-vinyl acetate））、聚4-乙烯基苯酚（poly（4-vinylphenol）、聚ε-己内酯、聚3羟基丁酸酯（poly（3-hydroxybutyrate）等。

沈一丁等[4]将热塑性淀粉（TPS）与聚乙二醇（PEG）、聚乳酸（PLA）共混后，采用溶剂蒸发法制备出完全生物降解的聚乙二醇改性淀粉/聚乳酸薄膜（SPLA）。聚乙二醇增塑SPLA薄膜，有效的降低了玻璃化转变温度和热塑性淀粉和PLA的相容性，体系的耐水性、强度均随着PLA含量的增加而增加，不过这种薄膜的强度和柔性并没有得到改善。

龚华俊等[5]采用超声辅助原位湿法合成多壁碳纳米管/轻基磷灰石纳米复合材料（MWNTs/HA），并通过溶液浇铸法制备了PLA/MWNTs/HA复合材料薄膜，静态力学和动态力学性能分析表明，当MWNTs/HA为0.05～0.10份时，对复合薄膜有一定的增韧效果，复合膜的玻璃化转变温度随着MWNTs旧A用量增加呈上升趋势。

PCL除可以和PLA共聚形成共聚物改善柔性外，还可以与PLA共混来改善PLA基体的脆性。直接共混PLA和PCL，两种组分是不相容的，两者混合时必须添加一定的相容剂。Wang等在PLL刀PcL体系中，以亚磷酸三苯酯（TPPi）为催化剂，在熔融状态下进行混合。结果表明，在共混过程中发生酯交换反应，生成界面相容剂，促进组分均匀分布，提高体系的机械性能，并大大改善了体系的柔性，当添加TPPi2%时，PLLA/pCL（80/20）断裂伸长率从28%提高到了128%。

顾书英等[11]采用熔融挤出法制备聚乳酸/对苯二甲酸-己二酸-1，4-丁二醇三元共聚酯（PBAT）共混物，发现低含量低的PBAT的加入适当的提高了聚乳酸的断裂伸长率，不过共混物的拉伸、弯曲性能也有所降低。当PBAT含量较高时，共混物断面的SEM照片可以明显观察到两相不相容。

4 聚乳酸在包装领域的生产应用现状

聚乳酸作为包装材料有其独特的优势，可以说，聚乳酸包装材料完全可以替代传统的包装材料，在很多方面更优于传统包装材料。与传统热塑性塑料相比，聚乳酸作为包装材料有以下优点[13]：

（l）完全折叠性和缠结保持力取向性的PLA薄膜具有和玻璃纸膜、金属薄片等相媲美的完全折叠性和缠结保持力，即可以弄皱或折叠，这些普通塑料膜是不具备的。

（2）高的光泽度和透明度PLA的高透明性和光泽度可以和玻璃纸以及聚对苯二甲酸乙二酯相比，是普通聚丙烯薄膜的2～3倍，低密度聚乙烯的10倍。

（3）阻隔性能和良好的印刷性能乳酸的基本重复单元使得PLA是一种内在极性的材料，这种高的极性导致聚乳酸具有高的表面能，从而产生良好的印刷性能，此外它还能够阻止脂肪族分子的透过，具有很好的抗油性。

（4）低温热封性能无定形聚乳酸薄膜的热封温度和EVA（巧%）相同，都在80～85℃之间。

以上的这些优点，注定聚乳酸会在包装领域大放异彩，就目前的生产状况来看，聚乳酸薄膜开发应用的前沿集中在日本和美国，国内仅仅出于起步阶段。

5 可降解塑料的开发趋势及发展前景

可降解塑料尽管存在种种问题，但它的发展方兴未艾，以下几个方面代表了可降解塑料的发展方向：（1） 积极开发高效廉价光敏剂、氧化剂、生物诱发剂、降解促进剂和稳定剂等，进一步提高可降解塑料的准时可控性、用后快速降解性和完全降解性。（2）为避免二次污染，同时保证有丰富的原料，以天然高分子微生物合成高分子的完全生物降解塑料将会越来越受到重视。（3） 水解性塑料和可食性材料由于具有特殊的功能和用途而备受瞩目，也成为环境适应性材料的又一热点。（4） 充分利用基因工程技术培育可生产聚酯的生物性植物以降低生物降解塑料的成本。

可降解塑料的发展，不但在一定程度上缓解了环境污染，而且对日益枯竭的石油资源也是一个补充。许多国家已开始考虑用生物可降解塑料代替部分石油化工合成塑料，并陆续颁布了一些法规，如意大利的立法规定自1991 年起所有包装用塑料都必须可降解，我国也已开始考虑禁用不可降解的塑料制品。据日本生物降解塑料实用化检讨委员会预测，今后10 年内全世界生物可降解塑料的市场规模为130 万吨。我国每年产生的塑料垃圾达100 万吨以上，若其中的20 %以降解塑料取代的话，需求量也在20 万吨以上，市场潜力是很大的。可降解塑料的发展适应了人类可持续发展的要求，因此，可降解塑料的发展前景是美好的。

参考文献

[1]王岩，陈复生，姚永志，等.粮食与饲料工业，2005，3：21～22

[2] 任杰.化学工业出版社.北京.2003.10

[3]黄俊俊，宋跃明，刘立眠，王军.中国修复重建外科杂志，2004，18（l）：21～24

[4]贺小虎，章庆国，李新松.中国临床康复2005，9（38）：36～38

可降解塑料分析范文第2篇

摘要：农用塑料地膜具有保温、保墒、防寒、防冻等作用，但随着地膜覆盖技术的普及已经给农业生产带来了一系列的负面影响，大量的残留地膜破坏土壤结构、危害作物正常生长发育，造成农作物的减产，进而影响农业生产环境。本文分析了塑料残膜产生的原因及危害，并阐述了塑料残膜在农村生活环境及农业生产过程中存在的主要问题，且提出了农用塑料地膜农田污染的防治对策。

关键词：塑料地膜；地膜覆盖栽培技术；塑料残膜；防控措施

中图分类号：X71 文献标识码：A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.12.041

20 世纪中期，日本最先推广地膜覆盖栽培技术，我国于20 世纪80 年代从日本引进该技术。首先在蔬菜上开展栽培研究，均获得高产、早熟、品质优良的明显效果，到1982 年地膜覆盖面积达11.9 万公顷，发展应用到瓜菜、花生、棉花、水稻、糖料等多种作物，地膜覆盖技术由此进入大面积推广阶段，到2002 年使用面积高达11.70×106 公顷。我国地膜覆盖技术发展之迅速，应用领域之多，以及所产生的效益之大，在我国农业新技术推广史上十分罕见。据估算，在1984 年～1993 年的10 年间，我国地膜覆盖面积已达到2553 万公顷，共增产蔬菜1587 万吨，粮食2107.4 万吨，西瓜、甜瓜3709 万吨，皮棉、花生、糖料等均有很大程度的增产，所增产值576.28 亿元，新增纯收入488.15 亿元，相当于多播种853.3 万公顷的耕地。

虽然我国地膜覆盖技术起步比较晚，但发展势头极其迅猛，很大程度提高了农作物的产量。但由于我国现阶段使用的塑料地膜多为单体聚乙烯塑料，其是由一种抗氧剂、紫外线吸收剂加聚乙烯而制成的有机化合物材料，具有不易腐烂、性能稳定，在自然环境中，其生物分解性及光分解性较差，即使经过几十年时间，残留塑料地膜仍存留在土壤中，严重影响土壤含水率、土壤空隙率、土壤容重、渗透性和土壤透气性，从而影响农作物的产量和质量。

当前我国所使用的塑料地膜主要是12μm 以下的超薄地膜，这类地膜强度极低、极易破碎、极难回收。根据农业部门研究显示，在我国农田地膜残留量大多在60～90 公斤/ 公顷，最多可达160 公斤/ 公顷。我国地膜覆盖栽培技术已有40 多年的历史，累计使用面积2000 万平方公里，已超过2000万吨塑料地膜进入土壤，而地膜残留量约为使用量的1/4～1/3，若依此计算，我国塑料残膜在农田中的数量非常庞大，这主要是与地膜用量、厚度降低、降解能力差和残膜回收率低有关。

1 塑料残膜污染的主要危害

1.1 塑料残膜对土壤的污染

土壤中的塑料残膜数量超过一定量时，会阻碍农田机械作业，导致土壤板结，严重妨碍下茬作物根系生长和土壤微生物的活力，减少土壤水分储存、传导功能。更严重时，会形成塑料隔离膜，影响农作物的伸展和对土壤养分、水分的吸收传导，从而造成弱苗、死苗。

黑龙江省残留地膜对土壤含水量、土壤容重、土壤孔隙度等都有显著的影响，而对土壤硬度影响不大。表1 为残留地膜对土壤物理性质的影响实验结果。

由表1 可知，塑料残膜可使土壤容重和密度增加，土壤含水量和孔隙度减少。塑料残膜残留在土壤中，严重影响土壤毛管水渗透，并阻碍土壤的吸水能力。

1.2 塑料残膜对农作物的危害

塑料残膜对土壤的理化性状影响，进而影响农作物根系伸展，造成根部吸水及养分运输的能力下降，从而导致农作物减产。根据有关部门测定，当土壤中塑料残膜含量为58 公斤/ 公顷时，可使大豆减产5.5%～9%，小麦减产9%～16%，玉米减产11%～23% 。相关部门曾就残塑料膜对玉米和小麦的影响做过实验，其结果见表2。

由表2 可知，塑料残膜是通过影响玉米和小麦的发芽、出苗、根系发育、幼苗和茎叶生长，从而影响玉米和小麦的产量。

1.3 塑料残膜对农村生产生活的影响

塑料残膜弃于田间地头，随风飘移，散落在树枝、建筑物上以及漂浮在池塘、河流中，严重破坏当地自然景观。散落在湖泊水库，可造成水体污染，进而危害鱼类产卵和生存。塑料残膜还会随农作物的秸秆及食料进入农户家，牛、羊等家畜误食后，导致肠胃功能失调，膘情下降，严重时会引起牲畜死亡。塑料地膜制品中的增塑剂（邻苯二甲酸酯化合物），具有高脂溶性、低水溶性及生物积累特性，对农作物具有毒害作用，能通过各种途径污染粮食、食品，威胁人畜健康。

2 塑料残膜污染的防控措施

2.1 制定相关法律法规，建立塑料残膜回收奖惩机制目前，我国尚未建立塑料地膜回收的相关法律法规，有关部门应当针对不同塑料地膜厚度标准制定相应的法律法规，并针对塑料地膜的回收建立奖惩政策，对及时清除、回收塑料残膜的给予奖励，对于不及时清除、回收并造成污染的予以罚款，用法律手段促进塑料残膜的回收。

2.2 制定塑料农膜土壤残留和相应厚度标准

我国在80 年代试验使用地膜厚度为0.014 毫米，但很多制造厂家为了减少成本，获得更大的经济利益私自把地膜的厚度降至0.010 毫米、0.006 毫米，甚至0.003 毫米。地膜的厚度越薄，强度就越低，越不利于回收，更容易残留于土壤中。有关部门应当及时制定塑料地膜厚度和土壤残留标准，严禁生产及使用不达标的地膜。执法部门也应当加强对市场上流通使用地膜的管理，禁止不合格地膜流入市场。

2.3 推广使用可降解塑料地膜

可降解塑料地膜是在地膜中添加可被微生物分解的成分或光敏剂的薄膜。这种薄膜在微生物或光作用下能降解成无机物、CO2 和水后进入土壤，进而避免残留危害。它可分为光降解膜、生物降解膜、光———生物降解膜三种。例如中国科学院长春应用化学研究所研制的可光解地膜、兰州化学研究所研制的可溶解地膜、北京塑料研究所研制的非淀粉可控光———生物降解塑料膜等，但目前推广范围还是很小，主要原因是可降解地膜的成本要比普通地膜高15%左右，影响了农民使用的积极性。有关部门应当及时制定可降解塑料地膜使用补贴制度，提高农民使用的积极性，扩大其使用范围，逐步代替普通塑料地膜。

2.4 采用适时揭膜技术

所谓揭膜是指在塑料地膜发挥了其保墒增温作用后，从农田表面去除的农田作业。适时揭膜技术不仅可以提高地膜的回收率，减少地膜对农田土壤的污染，而且还可以提高农作物的产量。据统计，适时揭膜技术可缩短覆膜时间60～90 天，回收率可达95%以上，基本可消除农田残膜对土壤的污染。

参考文献

[1]何文清,严昌荣,赵彩霞,常蕊芹,刘勤,刘爽.我国地膜应用污染现状及防治途径的研究[J].农业环境科学学报,2009,28（03）.

可降解塑料分析范文第3篇

关键词 环保型；缓冲包装材料；发展前景

中图分类号 TB484 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）05-0004-02

缓冲包装材料是寿命周期短的一次性包装物，使用过后就会成为垃圾，并对环境有着很大影响。在当前的社会经济发展环境下，对缓冲包装材料的环保型要加强重视，这是促进经济健康发展以及产业健康发展的重要保障。通过从理论上加强对环保型的缓冲包装材料的发展现状研究，就能从理论上得以深化，从而为其实际发展提供理论依据。

1 缓冲包装材料的主要类型分析

缓冲包装材料的类型比较多样，根据不同的标准就能分成不同的类型，其中的泡沫塑料就是应用比较广泛的缓冲包装材料，其缓冲性能以及吸震性能比较良好。泡沫塑料在实际的应用过程中，质量上比较轻，并且比较容易加工，也有着良好的保护性能。但是泡沫塑料对环境造成的污染是比较严重的。在随着科学技术的进一步发展下，也出现可降解的塑料，但是在价格上相对高一些，处理的条件也比较严格，并不能百分百降解，所以这一类型缓冲包装材料将会被更环保的缓冲包装材料所取代[ 1 ]。

缓冲包装材料类型中纸浆模塑类型是把纸浆作为重要的原材料，在经过了碎解以及调料之后，注入到模具当中成型以及干燥等。在这一类型的缓冲包装材料的应用下，在抗压强度大的性能上就比较突出，产品的质量也比较轻，是无公害的，所以比较环保，在未来的发展中就会有着广阔的应用市场。

缓冲包装材料当中的纸质缓冲包装材料，也是比较重要的类型。在这一类型的缓冲包装材料的应用有着很长的历史，在使用的性能上也有着很大优势，尤其是在当前对环境保护比较重视的时代下，纸质的缓冲包装材料的应用就更为重要。在纸质缓冲包装材料当中的瓦楞纸以及蜂窝纸板是比较典型的应用材料[2]。

除此之外，冲包装材料类型中的气垫缓冲材料以及植物纤维缓冲包装材料，也是应用比较广泛的材料类型。这些类型中的缓冲包装材料有的是比较环保的，对生产产业的可持续发展能起到积极促进作用。

2 环保型缓冲包装材料现状和发展前景

2.1 环保型缓冲包装材料现状分析

环保型缓冲包装材料的发展速度比较快，在包装材料的类型上也比较多。文章主要对环保型的缓冲包装材料的发展情况进行简要分析。在环保型缓冲包装材料中的瓦楞纸板是比较常用的，这也是比较早的缓冲包装材料，并有着环保型的特征。在加工的性能层面比较突出，并且成本相对比较低，在对温度的使用范围上也比较宽，在成本上能得以保证，并且也能起到环保的作用效果。瓦楞纸板也有着不同的类型，其中有单面的瓦楞纸板，也有三层的瓦楞纸板。单面瓦楞纸板是由一张面纸和一张瓦楞纸粘合而成的。是在波形芯纸的一侧贴有面纸，其称呼是根据面纸的使用张数定义的，单面瓦楞纸板一般不直接用来制作瓦楞纸箱，而是卷成筒状或切成一定的尺寸，作为缓冲材料和固定材料来使用[3]。三层瓦楞纸板也称单瓦楞纸板。是在一张面纸和一张里纸之间粘一张瓦楞纸而形成的。双面瓦楞纸板如图是在波形瓦纸的两侧贴以面纸而制成的。楞型使用A、B、C、E哪一种都可以。目前，世界上制作纸箱使用最多的就是双面瓦楞纸板。由于瓦楞纸板自身有着鲜明的特性，所以应用比较广泛。

可降解泡沫塑料是缓冲包装材料当中的重要环保型应用材料类型。能够将其按照机理分成不同的类型，有合成光可降解塑料，以及添加光敏剂光降解塑料，有生物降解塑料等。在合成光降解塑料方面，聚u基丁酸酯的研究相对比较多，在能行上和PE以及PP相似，降解的原理主要是聚合物吸收紫外光发生光引发作用，从而使键能减弱，长链分裂成低分子量碎片，在物理的性能上就会进一步下降。这样比较低的分子量碎片就会在空气当中发生氧化作用从而产生自由基断链，能进一步降解二氧化碳和水。在对可降解的泡沫塑料缓冲包装材料的应用下，在环保的性能上也比较突出。在完全生物降解塑料的应用上，主要是对天然高分子材料的应用。根据相关的公司最近开发的新型生物降解缓冲包装材料（ECO-Foam），其淀粉含量≥40%。可生物降解成分≥60%，发泡倍率达30倍，密度为0.033g/cm3，可用作精密仪器仪表、高档电子电器等产品的缓冲包装材料，同时具有良好的环境适性。

纤维纸板的环保缓冲包装材料的发展也比较迅速，在纸纤维成型材料的应用下，是通过废纸浆以及渣浆综合运用形成的有弹性的缓冲包装材料，能够将其进行压制成单面瓦楞纸板状或是制作成柔软有弹性的厚纸。在这一类型缓冲包装材料的应用下，也能起到良好的缓冲作用，并且在环保的特征上也表现的比较突出。

纸浆模塑缓冲包装材料的发展比较迅速，这一类型的缓冲包装材料的运用，主要是通过纸箱和废旧的报纸等植物纤维作为主要的原料进行制作的缓冲包装材料，在通过真空造型的设计以及液压造型的设计和空气压缩的造型设计方式，就能够将沉积到网状的模型上，然后经过干燥以及长期保持形状不变的纸制品，在环保性上能得到有效保证[4]。并且在使用过程中也比较广泛。

环保型缓冲包装材料中的再生泡沫塑料，在实际当中的应用也比较广泛，主要是把聚苯乙烯泡沫塑料放到一种溶液中，聚苯乙烯泡沫塑料便会分离成一颗颗干净的原始球珠，这些球珠可被重新制作成泡沫塑料制品。在对新型的再生泡沫的材料应用作为缓冲包装材料，不仅能满足实际缓冲包装的应用要求，在环保的性能上也比较良好。

2.2 环保型缓冲包装材料发展前景

随着科学技术水平的进一步提高，我国的环保型缓冲包装材料的发展将会有新的进步，并且始终会将环保作为基础。在植物秸秆缓冲包装材料的应用上，就是比较环保的一种包装材料，当前将植物的秸秆作为原料的快餐具已经问世，将植物的秸秆作为原料，经过粉碎以及脱色和着色等工艺的实施，就能制作成完全降解的绿色化缓冲包装材料，这对机电产品的包装以及对能源的节约就能发挥积极作用。在未来的发展过程中，环保型缓冲包装材料将会成为应用的主流材料类型，这对相关应用产业的发展，提高其服务质量也能起到一定支持作用。

3 结论

综上所述，对于环保型的缓冲包装材料的应用发展，要能以时展背景为基础，按照时展的要求进行实施，这样才能得以可持续发展。在通过此次对环保型缓冲包装材料的现状研究下，就对这一类型的材料有了更深层次的认识。在未来发展中，不管是采取何种类型的材料，都要能将环保作为基础理念，从而促进产业健康发展。

参考文献

[1]张改梅.蜂窝纸板缓冲性能的研究[J].包装工程，2015，22（5）：7-9.

[2]高德，王振林，陈乃立，等.B楞双层瓦楞纸板衬垫平压缓冲动态性能建模[J].振动工程学报，2015（2）.

可降解塑料分析范文第4篇

    关键词:白色污染 塑料 防治

    所谓的“白色污染”,是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。是一次性难降解的塑料包装物,它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物。

    城市塑料垃圾的消耗量、废弃量十分惊人。在“白色垃圾”中,污染最明显、最令人头痛、群众反映最强烈的,是那些遍布城市街头的废旧塑料包装袋,一次性塑料快餐具。据有关部门统计,仅以一次性塑胶泡沫快餐盒为例,我国全年消耗量达4亿至7亿个。

    一、“白色污染”的现状及其危害

    塑料包装材料在世界市场中的增长率高于其它包装材料,19901995年塑料包装材料的年平均增长率为8.9%。

    我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。包装用塑料的大部分以废旧薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式,被丢弃在环境中。这些废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧,不仅影响景观,造成“视觉污染”,而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。

    “白色污染”,的主要危害在于“视觉污染”,和“潜在危害”:

    (1)“视觉污染”。在城市、旅游区、水体和道路旁散落的废旧塑料包装物给人们的视觉带来不良刺激,影响城市、风景点的整体美感,破坏市容、景观,由此造成“视觉污染”。

    (2)“潜在危害”。废旧塑料包装物进入环境后,由于其很难降解,造成长期的、深层次的生态环境问题。首先,废旧塑料包装物混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,将导致农作物减产;第二,抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物,被动物当作食物吞入,导致动物死亡(在动物园、牧区和海洋中,此类情况已屡见不鲜);第三,混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理:填埋处理将会长期占用土地,混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理,分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。

    目前,人们反映强烈的主要是“视觉污染”问题,而对于废旧塑料包装物长期的、深层次的“潜在危害”,大多数人还缺乏认识。

    二、对于危害严重的白色污染,世界各国的态度如何

    世界各国已经被难缠的“白色污染”困扰多年,对于抵制“白色污染”更是各出奇招。

    欧洲的很多国家的超市都采取出售一次性购物袋的办法控制购物袋的使用量,事实证明,运用经济杠杆应对“白色污染”是个行之有效的办法。

    立法禁止使用塑料袋是应对“白色污染”的官方举措。美国的旧金山市是美国第一个封杀塑料袋的城市。2007年3月27日,美国旧金山市议会通过一项法案,限令旧金山的超市、药店等零售商分别在6个月和1年内停止使用化工塑料袋。该法案规定,超市和药店零售商只允许向顾客提供纸袋、布袋或以玉米副产品为原料生产的可降解塑料袋,化工塑料袋被严格禁止。如果不想被罚款,商家就只能乖乖地放弃使用塑料袋。实施这项禁令后,每年将节省45万加仑的石油,也省却了1400吨垃圾填埋的麻烦。

    韩国政府从1999年起要求全国商场超市不再免费提供塑料袋和纸质购物袋。为推行和宣传这项措施,韩国政府当时在全国张贴了10万张宣传画,分发了20万份宣传册和6.5万个环保购物袋。新加坡也从去年开始举办“自备购物袋日”活动,每逢星期三,新加坡全国206家超市就会以非强制性的方式鼓励消费者少用塑料袋。

    世界上其它国家也酝酿出台相关的法律法规,遏制“白色污染”。法国将从2010年元旦起,在全国范围内禁用不可生物降解塑料袋。澳大利亚环境、遗产和艺术部长彼得·加勒特宣布,澳大利亚的超级市场将分阶段停止使用塑料购物袋,这项计划将于2008年底前开始实施。

    在我国,如何防治“白色污染”,保护好城市生态环境呢?有关专家提出以下防治措施:

    (1)将“白色污染”防治工作纳入法制化轨道。目前,国家对此末专门立法,广大群众希望有关法规尽快出台。

    (2)制定中长期治理规划。非降解塑料制品从城市生活中“退位”已是必然趋势。这就要求人们应当有个紧迫观念,为其做两种准备,一是找出路;二是制定时间表。有关部门要在根治污染、减经污染、预防污染三个层次上规定任务、明确责任,使“白色污染”的治理有步骤、有目标、有期限地稳妥展开。

    (3)重视“白色污染”防治;的科学研究和技术攻关。大力支持可降解型“绿色”替代产品的研制、生产、销售和使用。

    (4)增强全民环境卫生意识,把“白色污染”防治作为“两个文明”建设和综合整治城市环境的重点内容来抓。

    (5)狠抓污染源头治理,实行减量化、无害:化和省资源化、再资源化原则。一方面要抑制:“白色污染”量,另一方面强调“白色垃圾”的回收利用。

    抵制“白色污染”的冲锋号已经在全球吹响,公众、商家、政府一个都不能少。

    三、结语

    随着白色污染问题的不断恶化和人类对其环境的重视,消除白色污染愈来愈受到人们的重视。完全生物降解高分子材料由于其生产成本太高,用途难以进一步扩大,而淀粉基降解塑料在淀粉基降解后,残余的碎片并不能完全降解,其分解产物是否会造成二次污染尚不明确。如何解决目前的环境问题,笔者认为首先应强调废旧塑料的回收、分类、加工,使有限的资源循环利用;其次是强调全民行动起来,响应号召,拒绝使用一次性塑料袋,改用温馨可爱结实耐用可长期使用的布袋。相信在不久的将来,白色污染物从我们身边永远消失不见……

    参考文献:

    [1]长安,当代环境问题新特点[J].学科教育,1995,(06).

    [2]方世南,环境问题:全球共同面对的问题兼与《该怎样谈论“环境问题”》一文商榷[J].学术月刊,2002,(02).

可降解塑料分析范文第5篇

关键词：聚丁二酸丁二醇酯（PBS）；制备技术；应用前景；生物降解性；石油基产品 文献标识码：A

中图分类号：TQ323 文章编号：1009-2374（2015）15-0048-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.024

1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）综述

1.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）定义

聚丁二酸丁二醇酯（PBS）作为一种新型塑料材料，结构是丁二酸与丁二醇经常复分解反应后形成的酯，分子式为：HO-[CO-（CH2）2-CO-O-（CH2）4-O]n-H，

具有生物降解性优异、用途广泛等特点，常用于塑料包装、食用餐具、农用薄膜、医用高分子材料等领域。与其他降解型塑料相比，PBS的成本低、性能良好，能非常好地与其他不同材料进行有效聚合，因此其工业应用前景非常广阔，具有很好的市场与经济价值。

研究表明，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）以二元酸以及二元醇等化学物质为主要原料，通过一系列化学反应而合成。经过多年的科学实验与工业声场，PBS的加工性能已经比较成熟，可在绝大多数塑料设备上开展任何形式、任何类型加工。此外，PBS也可以与碳酸钙、淀粉等廉价填料共混，以此来以降低生产质保成本。

1.2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的性能

研究表明，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）塑料除了具有普通塑料的性能外，同时还具有透明性好、光泽度强以及印刷性能好等多种特点，是目前被公认为最有前景的绿色环保型高分子材料。具体来说，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的性能主要表现在以下四个方面：

1.2.1 良好的加工性。工业研究与应用显示，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）具有良好的加工性能，加工温度比较高，一般在150℃～200℃之间。可在多种常用的塑料加工设备上开展注塑、挤出以及吹塑等各类成型加工，是学术界与工业加工行业公认的加工性能最好的材料。此外，该型材料还可以与碳酸钙、淀粉等其他物质进行混合，降低生产、使用成本。

1.2.2 良好的耐热性。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的耐热性也非常优异，多年的实验与工业研究表明，聚丁二酸丁二醇酯在各类塑料中的耐热性能最出色，能非常好地满足工业对塑料用品耐热性的需求，从而广泛应用于冷热饮包装和餐盒等塑料材料。

1.2.3 低降解性与化学性能稳定性。降解是与形成相反的化学反应，是指大分子化合物经化学反应回归到小分子化学的过程。化学稳定性是指材料对来自外在因素腐蚀的抵抗能力。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的化学稳定性非常好，只有在化肥、土壤、水以及其他外在因素的环境下，缓慢的被微生物和动植物体内的催化酶分解，最终分解成二氧化碳和水。

1.2.4 良好的力学性能。与其他多种塑料相比，PBS具有更为优异的力学性，具有各类通用树脂的力学性能。

1.3 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的应用

由于聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的上述性能，使它具有非常广的应用范围。

1.3.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）广泛应用于包装领域，主要有包装垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子、农用薄膜、种植器具与植被网等。

1.3.2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）广泛用于各类日化用品。一般来说，日化用品对塑料制品的机械强度的要求比较严格，所以需要在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等，满足日化用品的使用需求。

1.3.3 由于聚丁二酸丁二醇酯（PBS）具有生物相容性与可降解性等特点，从而广泛应用于医疗行业，如用于人造软骨、手术缝合线、手术支架等医用设备。

2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）应用的合成工艺

化学合成法在聚丁二酸丁二醇酯（PBS）合成中的应用最广泛，主要有溶液缩聚法、熔融缩聚法、扩链法、酯交换聚合法等。此外，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）也可采用生物发酵法进行合成，但其成本较高，应用范围不广。

2.1 溶液聚合法

溶液聚合法的具体原理如下：在一定温度与催化剂条件下，使丁二酸与丁二醇发生化学反应，完成二者的酯化反应，在反应过程中使用不同的溶剂，减少反应生成的水分，然后在高温条件下发生缩聚反应。

一般来说，如果不能及时分离溶液聚合反映产生的水分，将会给PBS的聚合反应带来不利影响。因此，有学者对溶液缩聚法进行了提升与改进，以十氢萘为溶剂，以二元酸和二元醇为原料，在合适的温度与催化加条件下发生聚合反应，并用油水分离器取代传统水分离方法。该种方法适用于工业对塑料的大规模生产。

2.2 熔融缩聚法

熔融缩聚法将合成PBS的过程分成酯化阶段和缩聚阶段两部分。具体步骤为：在较低的温度条件下，以丁二酸和丁二醇为化学反应原料，进行熔融酯化反应，然后在真空、高温条件下完成缩聚反应。

该方法对催化剂的要求比较高，催化剂能直接影响PBS分子量的大小。学者在35℃与31.99kPa的条件下，以三氟甲烷磺酸钪和三氟甲基磺酰亚胺为催化剂完成聚合反应，取得了较好的效果。

但是，通过传统合成工艺聚合得到的PBS分子量相对较低，限制了PBS的合成效果与应用范围。因此，学者又进一步创新和改进了PBS的合成工艺，将缩聚反应分为预缩聚和真空缩聚两步，从而进一步提高了PBS聚合的效果与效率。

2.3 扩链法

扩链剂是一种分子量相对较低的双官能团化合物，易同高分子聚合物链的末端基团发生化学反应，可增加聚合物的相对分子量，进一步加快聚合反应。

使用扩链剂后的扩链法可使聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的力学性能大幅提高，研究结果显示使用扩链法后的PBS的力学性能有所善、特性黏度有所增强、生物降解性也有所改善。

此外，使用扩链剂后的扩链法还可提高PBS的分子量，研究表明：采用该法后的PBS的分子量成倍增加，热稳定性也有所提高，但该扩链反应法所需的时间较长，反应条件也较为苛刻，因而使用范围较小。

2.4 酯交换法

在高温、高真空以及催化剂的作用下，使等量的二元醇和二元酸二甲酯进行酯交换，完成聚合反映，从而得到聚丁二酸丁二醇酯（PBS）。由于酯交换法中未使用溶剂，而且参加反应的二元醇可通过水溶剂或加热等简单操作除去，最终得到的PBS杂质含量较低。

3 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的改进

为进一步提高聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的性能，许多学者开展了大量的针对PBS的改进性分析与研究，在不断提高PBS各类常用性能与特点的同时，也有效地提高了生物相容性和生物降解性特性，具体改进方法分为共聚改进方法和共混改进方法两种。

在实施共聚改进方法时，把芳香族类聚酯添加到PBS制备之中，能明显提高其既有的物理性能与力学性能。研究表明，将芳香基团连接在PBS侧链上，能使PBS的断裂明显伸长、撕裂度明显降低、生物降解性明显加强。把脂肪族组分添加到PBS的制备过程中，可有效改善PBS的脆性，提高其生物降解性等。

4 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的应用及产业化发展

PBS是降解能力非常强的化学聚合物，在自然条件下，可完成分解，且其分解产物是对自然环境没任何污染与破坏的水和二氧化碳。因此，大力发展与推广PBS及其相关产业，是有效降低塑料产量、环减环境污染的重要途径之一。

4.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的应用

以PBS作为主要的原料，可制造出化学性能与物理性能都非常优良的复合纤维。此外，将带有金属离子的陶瓷材料与PBS纤维混合，能制造出抗菌性能非常好的纤维材料。研究还表明PBS在人体内部的适应性非常好，在人体内可以被完全分解和吸收，且几乎不产生副作用。因此，PBS也广泛应用于医疗手术缝合线等。

4.2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的产业化发展

近年来，欧美发达国家越来越重视PBS可降解塑料的研究与应用，投入大量的人力与物力，加大研发力度，从而明显加快了产业化发展的步伐。研究表明，生物降解性塑料的需求呈几何指数增长率，预计欧洲2015年消费量将超过100万吨。

20世纪末，日本的高科技公司以异氰酸酯为扩链剂，对传统缩聚合成得到、分子量相对较低的PBS开展改进，成功实现了相对分子量为200000的PBS聚合，极大地扩展了PBS的应用范围、加快了市场化应用步伐。

在国内，中科院下属的研究所自主研发了特种纳米微孔载体材料复合高效催化体系，实现了对相对分子质量超过200000的PBS的聚合合成，并与相关公司签署协议，合资组建分子材料公司，建设世界最大规模的PBS生产线，成功实现其产业化发展，这标志着中国生物降解塑料产业开始大规模产业化的新纪元。此外，由于PBS具有优异的性能，中科院在常用塑料加工设备上对PBS及其相关产品开展再加工与再成型研究，从而制备出加工性能更加优异、工业用途更加广泛的PBS材料，且该材料对设备和工艺的要求进一步降低。

PBS生物降解性聚酯作为塑料家族的品种之一，因其良好的性能特征与低污染性，正以很快的速度实现产业化、规模化发展。目前已经进入实用推广阶段，随着社会对环境污染的日益关注以及对降解塑料的不断需求量，其产业规模必定将进一步扩大。与此同时，发酵法生产丁二酸已实现商业化发展，技术也已成熟，为大规模生产与发展PBS提供来源保障，使PBS变成真正的绿色塑料，且其成本也将进一步降低，产品的应用领域还会不断扩大。

5 结语

目前，虽然PBS作为一类新型的生物降解材料，且国内外学术界与工业领域对其的研究与应用逐渐增加，但其在很多领域的研究存在局限与不足。不同学者的观点仍存在一定的分歧。本文认为，随着理论研究与实践应用的进一步深入与成熟，PBS的综合性能将会不断提高、成本与价格也将不断降低，并逐渐取代传统塑料，进一步降低对环境的污染与危害，从而真正实现可持续发展。

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