可降解塑料的绿色环保发展路径探索

王梅

（盘县环境保护局贵州六盘水553537）

可降解塑料的绿色环保发展路径探索

王梅

（盘县环境保护局贵州六盘水553537）

可持续发展是当今世界各国共同追求的目标，自从“人类要生存，地球要拯救，环境与发展必需协调”的口号提出后，人们的绿色环保意识不断提高。可降解塑料的开发和应用，对21世纪绿色环保发展有着重要的推动作用，是解决难降解废弃塑料造成的环境问题的有效方法，同时也可以在一定程度上缓解当前石油资源日益短缺的问题。

可降解塑料；绿色环保；发展路径

可降解塑料不仅可以解决白色污染问题，同时也是实现资源循环利用的有效途径，可以显著提高社会效益和经济效益。可降解塑料具有多种优点，（1）可降解塑料均为天然材料，透气性较好，无毒无害；（2）可降解塑料在进行掩埋、焚化、堆肥等处理时不会对环境带来任何负面影响；（3）可降解塑料的物理性质可取代以往以石油为基质的塑胶材料；（4）可降解塑料使用后进行掩埋或者堆肥处理可完全分解。如今可持续发展是全球共同追求的理想模式，作为可持续发展的重要影响因素，绿色环保的发展已经成为21世纪备受关注的话题。因此研究塑料降解机理，积极开发和利用可降解塑料对环境保护有着重要意义。

1　可降解塑料的发展研究现状

相关统计数据显示，我国每年对塑料包装材料的需求量高达几千万吨，其中1/3的废弃塑料难以回收。塑料材料的另外一个重要用途是制成覆盖地膜，我国可覆盖地膜的面积超过五亿，还有每年需求量超过一千万吨的育苗钵和保鲜膜。此外，医疗领域以及日常生活用品中的很大一部分塑料也是很难进行回收利用的。整体分析，我国每年各个领域产生的不可分解的废物塑料即可达五千万吨，如此惊人数量的难降解塑料将会对环境造成极大破坏，使环境污染问题日益严重。可降解塑料要求具有降解性、安全性、经济性等特点，可有效解决白色污染问题，开发和应用可降解塑料，对改善缓解，推进绿色环保有着重要意义，可降解塑料有着非常广阔的发展前景。可降解塑料已经被世界各个国家视为实现环境可持续发展的重要途径之一。目前可降解塑料的研究主要集中于光降解塑料、生物降解塑料以及光-生物双降解塑料等。

1.1光降解塑料

光降解塑料技术在上世纪80年代就已经发展到一定成熟阶段，每年的产量大幅度提升，尤其是西方发达国家广泛使用，普遍应用于购物袋、垃圾袋、包装袋、塑料瓶以及农用地膜等。国内最开始对光降解塑料的开发主要应用于农用地膜，随着技术的不断成熟开始应用于新型快餐盒。光降解塑料的降解速度比较难以控制，其降解过程会受到光照强度、气温条件、地理环境等因素的影响，应用于农用地膜时还会受到农作物品种的制约。所以由于光降解塑料的各种局限性，光降解塑料主要适用于日照条件较好的地区。光降解塑料的适用面较窄，目前主要集中于农作物覆盖物。1.2生物破坏性塑料

可生物降解塑料的研究和开发最早始于20世纪80年代，当时采用的是填充型淀粉塑料，这种可降解塑料的技术方法是在普通塑料中加入30%左右的淀粉，这类塑料在土壤中可迅速降解成小片，但这并不是真正意义上的降解，因为塑料小片会一直分散存在于土壤中，基本上没有再降解的可能，所以所谓的第一代可降解塑料就基本上被淘汰。目前市场上比较提倡的可生物降解塑料是全降解塑料，这就是第二代生物可降解塑料。全降解塑料采用淀粉、维生素等完全降解物质和少量降解辅助剂合成，可以在土壤中完全降解，实现真正意义上的绿色环保，是塑料产业发展和改革的必然趋势，近年来一些发达国家对完全生物可降解塑料的研究可开发较为活跃。

1.3光-生物降解塑料

由于光降解塑料的诸多局限性，近年来国内外对光降解塑料的研究逐渐减少，纷纷将目光集中于光-生物降解塑料。光-生物降解塑料是一种比较理想的降解塑料，是对光降解塑料的光降解机理以及生物降解塑料的生物降解机理的结合应用。光降解与生物降解的融合弥补了光降解塑料和生物降解塑料的缺陷，例如，光-生物降解塑料的降解过程不再受光照程度的制约，在光照不足的情况下也能快速降解，而且降解也比较彻底；另外，光-生物降解塑料很大程度上改善了生物降解塑料加工困难、工艺复杂、成本较高等问题，克服了生物降解塑料难以推广应用的弊端。光-生物降解塑是当前国内外可降解塑料的研究热点，目前，加拿大已经开发出具有光降解和生物降解两种特性的光-生物降解塑料，降解速度是普遍可降解塑料的五倍以上。在国内光-生物降解塑料正处于研究开发阶段，相应的产品较少。

2　生物可降解塑料在各领域的应用

生物可降解塑料在可降解塑料中最具发展前景，因为生物可降解塑料主要由谷物等可再生资源合成，相比石油常规树脂等更具有竞争性，而原油价格的不断上涨进一步促进了生物可降解塑料的推广和应用。尤其是美国近年来大力推广生物可降解塑料，每年对生物可降解塑料的需求量以15%的速度增长。生物塑料为全世界指明了一条可以不再依赖石油生产塑料的道路，而且生物塑料的性价比和环保性能有绝对的市场优势。

2.1在农业领域的应用

生物可降解塑料在农业领域的应用主要包括两个方面，生物可降解塑料在覆盖地膜中的应用以及在包膜化肥中的应用。我国对农用覆盖地膜技术的应用开始于上世纪70年代，而大量使用后的覆盖地膜造成了严重的环境污染，导致农产品产量下降。目前我国塑料研究机构在HDPE材料的基础上加入化学物质以及光降解体系，合成了厚度为0.005mm的可降解农用地膜，该产品已经在我国多个省份的农业生产中推广应用。另外，各种可生物降解的肥料包膜材料也已经投入应用。

2.2在医疗领域的应用

生物可降解塑料在医疗领域主要可用于药物缓释以及合成可吸收手术缝合线。可降解塑料可以成为药物缓释的载体，例如聚乳酸、甲壳素等都目前应用较多的可降解材料，可用作高血压治疗药物、心脏病治疗药物以及抗癌治疗药物的缓释载体，有研究学者认为基于松香的聚合物在药物缓释体系中有广阔的应用前景。用可降解材料合成手术缝合线待患者创口愈合后不需要进行拆线，很大程度上减轻了患者的痛。目前可用作医疗手术缝合线的材料有Biopol、聚乙醇酸等。

2.3在食品包装领域的应用

应用于食品包装的普通塑料有聚乙烯、聚苯乙烯等，这些材料具有较好的稳定性，但不能被生物降解。目前利用纤维素、淀粉、甲壳素等高分子材料合成的可生物降解塑料已经开始应用于食品包装、容器。另外，我国已经合成的共聚物材料是制造一次性包装材料的理想塑料。

2.4在汽车和电子行业的应用

目前，除了在包装材料方面的应用，人们正尝试将生物可降解塑料应用于高价值和高性能工程领域。另外值得的关注的是，生物可降解塑料已经开始应用于汽车和电子产品市场，尤其在汽车内饰中的应用越来越广泛，全球汽车行业每年对工程塑料的需求量上千万吨。在电子电气领域，生物可降解塑料不仅应用于制造手机外壳，也逐渐应用于其它电子产品。

3　可降解塑料的绿色环保发展路径

3.1降解塑料研究面临的问题

降解塑料对绿色环保有着重要影响意义，降解塑料21世纪实现环境可持续发展的必然要求，因此加强对降解塑料的研究，推进降解塑料的产品开发是全世界各国志同道合的目标。就目前发展现状而言，可降解塑料的研究面临以下多方面问题。

3.1.1技术方面问题

对于光降解塑料，通过对稳定剂、分解剂、光敏剂等添加剂的应用来实现降解功能，材料的可控性取决于各种添加剂的分配比例，然而由于自然环境的影响，光降解塑料的降解时间和降解速度都比较难控制，整体降解性能不高。对于生物降解塑料，其降解性能是通过将大分子降解为小分子来实现的，而这个降解过程是非常缓慢的，尤其是树脂分子类材料需要的时间更长，对废弃塑料的回收处理带来极大的难度，而且降解后的各种产物是否真的不会对环境造成污染还有待研究。

3.1.2成本方面问题

相比普通塑料，生产可降解塑料的材料价格比较高，技术工艺比较复杂，成本较高，产品价格也高，相对于聚乙烯、聚丙烯等普通材料的5倍以上。例如部分铁路上使用的降解PP餐盒的价格比普通PS餐盒高出80%。可降解塑料的合成对农膜的使用量较大，这是导致可降解塑料价格较高的原因之一。总之，可降解塑料的推广应用首先要解决成本问题。

3.1.3检验方法和标准问题

虽然可降解塑料的生产经营已经初具规模，但目前国际上还没有对可降解塑料制定统一的标准，没有形成统一的可降解塑料检验方法以及产品检测标准，以至于技术和产品市场一片混乱。就我国的研究现状而言，相比其他发达国家，可降解塑料的相关技术研究存在一定的滞后性。

3.2降解塑料的发展方向

如今人们的环境保护意识越来越高，世界各国正逐渐认识到环保材料应用的重要性，并加大了对环保材料的研究和开发资金投入。自然界的生物有着极强的生命力，生物可降解塑料来源于自然，最终又回归自然，是实现资源可循环利用的重要手段。随着对可降解塑料的深入研究以及可降解塑料产品的开发应用，可降解塑料在不久的将来有望取代没有降解功能的普通塑料。可降解塑料未来发展将着重于4个方面：（1）结合材料的具体用途以及使用环境不断进行技术研究，通过技术创新合成具体特殊性能的可降解材料，提高材料降解的可控性、提高材料降解速度以及降解彻底性。（2）研制新设备，优化合成工艺，降低可降解塑料的生产成本。同时规范降解塑料的定义，制定统一的降解塑料检验标准，以促进降解塑料的快速发展。（3）改良纤维素、淀粉、甲壳等合成生物降解塑材料的功能，扩宽材料的使用范围，克服可降解材料降解缓慢和不彻底的问题。（4）规范可降解塑料市场秩序，严格管理可降解塑料的质量、价格。同时，我们应加大环保宣传力度，提高群众环保意识，推广可降解塑料的广泛应用。

4　结语

环境保护与人类的身体健康有着密切关系，是维持人类社会可持续发展的重要保障，发展绿色环保是21世纪人类的共同目标。可降解材料是解决当前环境污染以及资源短缺的重要手段之一，随着经济和科技的快速发展，塑料行业的绿色环保发展也将进入一个崭新阶段，开发和应用可降解塑料是社会可持续发展的必然趋势，是可持续发展战略的重要组成部分，有着广阔的发展前景。

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