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降解塑料”徒有虚名?(之复杂的塑料家族)
复杂的塑料家族

塑料——指以合成树脂或天然树脂为基础原料,在一定温度、压力下,加工塑制成型制品。按其原料性质区分为:石化塑料、生物塑料;按其功能区分为:不可降解塑料、可降解塑料;按其外观区分:硬性塑料,软性塑料。按其加工方法区分:薄膜类、吸塑类、注塑类、发泡类、纺丝类、吹塑类等。塑料是生产生活的必需品,又是消费品。塑料无处不在,应用广泛,用量大、价值高。塑料继金属、水泥、木材成为国民经济发展四大支柱材料之一。

树脂——是指受热后有软化或熔融范围,作为加工塑料的原料任何聚合物。按其原料性质分为:化石树脂、生物树脂。

母料——指在树脂加工塑料制品过程中,为了达到设定产品性能的目的,而需添加的填充物材料。按其原料性质分为:石化类母料、生物类母料。

化石树脂——指以石油、天然气、煤炭等矿物为原料炼化衍生合成的聚合物, 通过高分子式不同的设计,可分为化石类降解树脂(如:PBS、PBAT、PCL、PVA 等)、化石类不可降解树脂(如:PE、PP、PVC、PS 等)。

石化塑料——通常指石化合成树脂为原料进行加工的成型品。分为:不可降解塑料、可降解塑料。

生物树脂——指以年生植物果实(一般指淀粉、糖类)等天然物质为原料,通过高技术手段而制备的热塑性生物材料(如:PLA、SBC、PHA 等),分为:可降解树脂、不可降解树脂(如:生物基 PE)。

生物塑料——指生物树脂为原料进行加工的成型品。分为:低碳塑料、可堆肥塑料、可降解塑料、不可降解塑料。

降解塑料——指塑料弃置后,在特定的环境(如:光、热、水、氧、微生物、试剂等)下,促使塑料分子量降低,或分子键断裂,物理性能降低,或化学反应使之改变性质,最后改变其原有的形状,丧失塑料的物理性能,最后从视觉消失,或转化为大自然友好的物质,参与大自然碳循环。其降解方式:如:光降解、氧化降解、光—生物降解,生物降解,老化降解、溶解等。

低碳塑料——指以植物为原料制备的塑料,在产品生命周期中,相对石化塑料比较低的碳排放塑料,称为低碳塑料。碳的排放量与塑料含量植物碳有直接关系。

生物可降解塑料——特指实验室培育微生物的环境或大自然的微生物(如:藻类、细菌、微生物等)对塑料具有敏感性,在微生物等作用下,最终将弃置塑料分解成为对土壤友好物质(如:二氧化碳和水等)存在,不会对其周边的环境造成污染。按其原料性质分为:石化基生物可降解塑料、生物基可生物降解塑料

生物可完全降解塑料——常指符合欧洲 EN13432、美国 ASTM6400 检测标准(中国引用以上两个检测标准),称为生物可完全降解塑料。欧美颁发符合这个标准的证书,均属于民间机构,在行业具有权威性,政府给予认可。主要核心内容是:在实验室的虚拟大自然具有微生物充分的环境下,温度保持约 60℃环境里堆埋 180 天,使塑料减量化达到 90%以上,则称为生物可完全降解塑料。不过,在天候情况下,这种环境很难达到,因而其商业价值大于实用价值

目前开发的生物可完全降解塑料种类 15 种等,均比水重,比重大于 1,按其原料来源分为:化石类(如:石油、天然气、煤炭等)、生物类(如:植物果实、根茎等)两种。技术路线分为:高分子接枝法、生化合成、化学合成;应用领域:高分子接枝法可全覆盖塑料品种、生化合成与化学合成分别覆盖某一类塑料品种。

三种降解塑料的技术路线比较如下:


利用大自然的力量(厌氧菌)消灭石油基塑料制品,是目前国际上比较新型的生物技术,无论从技术和成本的角度上来讲,都符合目前的国情,值得深入调研。




——来自国家高技术研究计划(863 计划)研究课题的成果



部分图文来源:再生塑料
编辑整理:ECO啃塑剂  生物降解材料研究院





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