來(lái)源(yuán):中國国产精品免费福利(chéng)樹脂網 2021-12-03 11:36:35
我國(guó)可降解塑料產業已經曆了多次技術革新,從光降解塑料到澱粉添加型(xíng)降解塑料再到可全降解的生物可降解塑料。
數據顯示(shì),過去5年我國生物可降(jiàng)解塑料消費量平均(jun1)年增速(sù)在20%左(zuǒ)右,2019年,我(wǒ)國生(shēng)物降解塑料消費量約(yuē)26萬噸。
“雙11”已過,“雙12”即將到來,在(zài)“買買買”以及海量快遞(dì)包裹的背後(hòu),是塑料包裝廢棄物的持續增加,給(gěi)生態環境(jìng)保護帶來巨大(dà)壓力。隨著各地“禁塑令”“限塑令”的實(shí)施,在快遞和日常生活(huó)中推廣使用可降解材料,特(tè)別是生物可降解塑料,不失為(wéi)減少環(huán)境汙染的一個有(yǒu)效途徑。
何為生物可(kě)降解塑(sù)料?推廣(guǎng)和普及生(shēng)物可降解塑料還麵臨哪些挑戰?科技日報記者就這些問題對相(xiàng)關專家進行了采訪。
並非僅(jǐn)“生物”造但要靠微生(shēng)物(wù)降解
生物可降(jiàng)解塑(sù)料又稱生(shēng)物降解(jiě)塑料、生物分解塑料,可在自然界中(zhōng),或(huò)在堆肥、厭(yàn)氧或水(shuǐ)性培養液等特定條件下,依靠細(xì)菌、黴(méi)菌和藻類等微生物(wù)的作用,最終被完全(quán)降解成二氧化碳、甲(jiǎ)烷、水等。
生物可降解塑料,“生物”二字(zì)是指需(xū)要(yào)用(yòng)微生物來降解,並不意(yì)味著必須用生物(wù)材料來生產。同濟大學生態文明與循環經濟研究所所長杜歡政教授解釋說,生(shēng)物可降解塑料可(kě)以用石油來生(shēng)產,也可以用生物基材料來生產。比如聚乳酸(PLA)是目前全球(qiú)範圍內產業化最成熟、產量最大、應用最廣泛的(de)生物可降解塑料。PLA是以乳酸為(wéi)主要(yào)原料聚合而成的(de)聚合物,可以用澱粉生產,也可(kě)以用石油生產。
“根據生物降解塑料的原料來源,可將其分為生物基生物降解塑料、石化(huà)基生物降解塑料兩類。”中國塑料加工工業協會降解塑(sù)料專(zhuān)業委員會(huì)副秘書長刁曉倩說,石化基生物降解塑料是指以化(huà)學国产精品免费福利的方法,將石化產品聚合製成的可生物降解的(de)塑料,比如聚對苯二甲(jiǎ)酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁(dīng)二酸丁(dīng)二醇酯(PBS)、二氧化碳共聚物(PPC)。
生物基(jī)生物降解塑料的原料來(lái)源非常廣泛。根據來源,主要可分(fèn)為(wéi)四類:第一類為天然(rán)材料直接(jiē)加工得到的塑料,天然材料來源有植物(wù)和動物兩類,植物來源包括纖維素、木(mù)質素等,動物來源包括(kuò)明膠(jiāo)、甲殼(ké)素、殼聚糖等(děng);第二類為微生物發酵和化學国产精品免费福利共同參(cān)與得到的聚合物;第三類為由微生(shēng)物(wù)直接(jiē)国产精品免费福利的聚合物;第(dì)四(sì)類為以上這些材料共(gòng)混加工得到的,或這些(xiē)材料和其(qí)他化學合(hé)成的生物降(jiàng)解塑料共混加工得到的。
可降解塑料產業經曆多次技術革(gé)新
在海口、三(sān)亞等地,記者發現,無論是去商超購物還是喝奶茶、咖啡等,使用的購物袋、吸管等都由生物可降解塑料製成。2020年12月1日起,海南已正式禁止一次(cì)性不可降解(jiě)塑料製(zhì)品的使用。
不過,當消費者拿到可降解塑料製品(pǐn)時,可能想不到,可降解塑料產業(yè)已經曆了多次技術革新、多次試錯和(hé)糾偏。
“光降解塑料”是我國生物降解塑料行業的發端。20世紀70年代早期,塑(sù)料薄膜技術進(jìn)入我國,應用在農業領域,提高了作物(wù)單(dān)產。但隨著越來越多的塑料薄膜累積在土壤中,帶來(lái)了“白色汙(wū)染”等問題。
基(jī)於此,光降解塑料應運而生。光降解塑料烯烴聚合物(wù)被光照射後可從大分子變為小分子鏈段,但這僅僅是“崩解”而已,不能(néng)從根本上將聚(jù)合(hé)物降解成(chéng)對環境無害的物質。崩解產生的小碎片依然(rán)殘(cán)留在土壤中,無法回收,更影響植物根(gēn)係的(de)生長,甚至可能會經由食物(wù)鏈進入人體,危害人體健康。
“光降(jiàng)解”之路不通,於是到20世紀90年代,可降解塑料進入澱(diàn)粉添加型降解塑料階段(duàn),產品研發主要集中於“填充型澱粉塑料”方向。填充型澱粉塑料(liào)主要是將澱粉作為填料填充於聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等中,通常其填充(chōng)量達10%—30%。
“填充型澱粉塑料本質上仍含有(yǒu)PE、聚苯乙烯(PS)等聚烯烴聚合物,隻能(néng)部分降解,仍(réng)存在環境危(wēi)害。”杜歡政說,如(rú)今,可降解塑料到了全降(jiàng)解塑(sù)料階段。全(quán)降解塑料包括PLA、PBAT、聚羥基脂肪酸酯(PHA)以及其他天然高分子材料類生物可降解塑料等。大多數都具有完全可生物降解(jiě)、較好(hǎo)的機械性能和(hé)加(jiā)工(gōng)性等優點。
數據顯示(shì),過去5年我國生物(wù)可降解塑(sù)料消費量平(píng)均年增速在20%左(zuǒ)右,2019年,國內生物降解塑料消費量約26萬(wàn)噸。隨著禁限塑政策密集出台和逐步落地,重點替代領域為一次性薄膜、快遞包裝、線上外賣等。據估算,到2025年,上述領域預計可實現生(shēng)物可降(jiàng)解(jiě)塑料的大幅替代,保守預估需(xū)求量約693萬噸,而到了2030年則需約1386萬噸。
生物(wù)可降解塑料發展瓶頸正逐步打破
生物可降解塑料除在一次性薄膜、快(kuài)遞包裝等領域可(kě)替代傳統塑料外,還可用於農用地膜、紡(fǎng)織纖維、耐用塑料餐(cān)具、汽車工業製品、泡(pào)沫製(zhì)品、3D打印材料等領域。
然而(ér),前瞻產(chǎn)業研究院(yuàn)在《可降解塑料產業圖譜:概況(kuàng)、發(fā)展曆程、生產(chǎn)工藝趨勢和瓶頸》一文中(zhōng)指出,生物可降解塑料發展還麵臨多重挑戰。例如(rú),目前市場上生物可降解塑料袋的價格是傳統塑料袋的(de)3倍以上,如無強製性法規,難以在市場上推廣;缺少強製性標準,特(tè)別是各地對生物可降(jiàng)解塑料的標準參差不齊,導(dǎo)致政府監管部門監管困難。
不過(guò),生物可降解塑料發展瓶頸(jǐng)正在逐步突(tū)破。短期來看,隨著生物可降(jiàng)解塑(sù)料產能逐漸釋放,價格增速會逐(zhú)漸放(fàng)緩。長期來看(kàn),隨著原料的多元化和技術的進步,生物(wù)可降解塑料產品價格總體將有所下(xià)降(jiàng)。
此外,我國(guó)正在推動(dòng)生物可降解(jiě)塑料的(de)標(biāo)準製定工作。工信部表示,下一步,將會同有關部門繼續在標準立項、批準發布(bù)等環節支持《生物降解材料與製品降解性能及(jí)標識(shí)要求》《全生物降解飲用吸管》等生物(wù)降解塑料領域國家標準製修訂工作,為推動(dòng)塑料汙染治理提供技術支撐(chēng)。
杜歡政表示,要解決塑(sù)料(liào)的汙染問(wèn)題,首先是塑料使用(yòng)減量,其次是加大(dà)循環利用力度(dù),然後才是替代。替代(dài)包括紙(zhǐ)替代、其他材料替代,也包(bāo)括用可降解塑料替代不可降解塑料(liào)。在這(zhè)樣的背景下,生物可降解塑料產業或將得到更(gèng)快速的發展。
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