中國(guó)降解塑料的研究與開(kāi)發(fā)

中國(guó)注塑網(wǎng)

業(yè)。近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)，特別是石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展和不斷增長(zhǎng)的社會(huì)需求，它獲得了快速發(fā)展。據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，1998年中國(guó)合成樹(shù)脂總產(chǎn)量676.5萬(wàn)噸，五大通用合成樹(shù)脂進(jìn)口量818.5萬(wàn)噸，塑料制品總產(chǎn)量1662.5萬(wàn)噸。在過(guò)去10年（1990*1999）中，合成樹(shù)脂年平均增長(zhǎng)率為15.32%，塑料制品為18.95，。當(dāng)前中國(guó)塑料工業(yè)已躋身于世界塑料工業(yè)五大國(guó)的行列，合成樹(shù)脂產(chǎn)量在美國(guó)、日本、德國(guó)、韓國(guó)之后居第五位，塑料制品僅次于美國(guó)，居第二位。　　中國(guó)塑料工業(yè)隨著產(chǎn)量的不斷增加，其消費(fèi)量也迅速增長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域也進(jìn)一步擴(kuò)大。1998年合成樹(shù)脂的表觀消費(fèi)量約1494萬(wàn)噸，塑料制品為1427.6萬(wàn)噸。　　塑料材料和產(chǎn)品作為一種重要工業(yè)資材和消費(fèi)資材已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、包裝業(yè)和高科技領(lǐng)域以及人民生活的各個(gè)方面，它已和鋼鐵、木材、水泥并列成為四大支柱材料，在促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的技術(shù)進(jìn)步和滿足人民生活需要方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用?！　×枳杞V阻罪塑疆阻錮銦舉糾擂策塑料作為一種新材料具有質(zhì)輕、堅(jiān)實(shí)耐用、易加工及性t能/價(jià)格比良好等優(yōu)點(diǎn)，但其在用后不。研究與開(kāi)發(fā)唐賽珍易被環(huán)境降解，又給人們帶來(lái)極大困擾。特別是一次性塑料包裝廢棄物和日用雜品，它們?cè)谟煤笠徊糠蛛S從生活垃圾進(jìn)入城市固體廢棄物（MSW）處理系統(tǒng)，由于中國(guó)現(xiàn)階段MSW處理體系除北京、上海、深圳等幾個(gè)大城市具有一定數(shù)量的衛(wèi)生填埋及現(xiàn)代化焚燒裝置外，相當(dāng)多的城市的垃圾最終處置方式基本上停留在裸露堆放或淺埋水平，由此一遇大風(fēng)，質(zhì)輕體積大的塑料袋（膜）則漫天飛舞；另由于部分人們環(huán)保意識(shí)淡薄，塑料廢棄物常被隨意丟棄而散落在庭院、街巷、鐵道兩側(cè)、江河湖泊及旅游景點(diǎn)等自然環(huán)境中，對(duì)市容景觀、生態(tài)環(huán)境造成了負(fù)面影響，被形象地比喻為‘白色污染“，由此引發(fā)了新的環(huán)境問(wèn)題。　　據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)，中國(guó)包裝用塑料約400萬(wàn)噸，其中難以回收利用的一次性塑料包裝約占30%，則每年產(chǎn)生的塑料包裝廢棄物約120萬(wàn)噸；塑料地膜40萬(wàn)噸，由于較薄（10！*以下）用后破碎在農(nóng)田中并夾雜了大量的沙土，很難回收利用；難以回收利用的一次性日用雜品及醫(yī)療用品約40萬(wàn)噸，綜合以上各項(xiàng)一次性塑料廢棄物達(dá)200萬(wàn)噸左右。又據(jù)北京、上海、天津等城市的調(diào)查，塑料廢棄物在MSW中的重量比約占3~7%，而體積比則占10~20%.由此引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，引起了社會(huì)極大關(guān)注和強(qiáng)烈反響。對(duì)此，中國(guó)政府予以足夠的重視，正積極研究對(duì)策和措施，提出：宣傳教育為主導(dǎo)、強(qiáng)化管理為核心、回收利用為手段、產(chǎn)品替代為補(bǔ)充的策略，并運(yùn)用行政、科技、經(jīng)濟(jì)等手段進(jìn)行綜合治理。　　國(guó)固體廢棄物處理法》，對(duì)地膜及一次性包裝材料和制品明確規(guī)定應(yīng)當(dāng)采用易回收利用、易處置或易在環(huán)境中消納的產(chǎn)品，并已起草了《固體廢棄物污染環(huán)境防治法實(shí)施條例》，正在征求意見(jiàn)中?！　〗蜃鳛镋PS餐具廢棄物回收試點(diǎn)，制定回收處理目標(biāo)和征收治污細(xì)則。目前回收工作進(jìn)行順利，北京回收率達(dá)60%，天津達(dá)50%.聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)重點(diǎn)交通干線、流域及旅游景區(qū)塑料包裝廢棄物管理的若干意見(jiàn)》，主要內(nèi)容：鐵路、車(chē)站、車(chē)內(nèi)、長(zhǎng)江及太湖等內(nèi)河水域航運(yùn)的船舶上禁用一次性聚苯乙烯發(fā)泡塑料（EPS）餐具等。　　淘汰聚苯乙烯發(fā)泡餐盒?！　?.近年來(lái)，繼北京、廣州、武漢、杭州、長(zhǎng)春、大連等十多個(gè)城市出臺(tái)禁用或限用EPS餐具、超薄塑料袋的法令后，最近上海市發(fā)布了《上海市一次性塑料飯盒管理暫行辦法》，實(shí)行“源頭控制、回收利用、逐步禁止、鼓勵(lì)替代”的原則。天津市發(fā)布了《天津市超薄塑料袋和一次性發(fā)泡塑料餐具管理辦法》，禁止生產(chǎn)、銷售不可降解的超薄塑料袋和一次性EPS餐具，鼓勵(lì)生產(chǎn)和推廣使用可降解超薄塑料袋和可降解的一次性餐具?！　≈卫硪淮涡运芰蠌U棄物對(duì)環(huán)境污染是一項(xiàng)社會(huì)系統(tǒng)工程，除加強(qiáng)管理，制訂有關(guān)政策法規(guī)，扶植有利于環(huán)保的企事業(yè)發(fā)展，提高人們環(huán)保意識(shí)外，在治理技術(shù)方面主要依靠科技進(jìn)步的方法，實(shí)施省資源化、再資源化、無(wú)害化等戰(zhàn)略，多法并舉、防治結(jié)合的對(duì)策和措施?！　∈≠Y源化即減容、減量，主要是減少有限資源的耗用量和抑制塑料廢棄物的產(chǎn)生量，包括可用可不用的盡量不用或少用；或通過(guò)填充天然有機(jī)材料或無(wú)機(jī)材料，減少塑料用量，不僅節(jié)省有限資源，也可減少污染；或通過(guò)提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加功能，延長(zhǎng)壽命、一物多用，減少一次性塑料包裝的消費(fèi)量；減薄，即在保證應(yīng)用性能前提下，通過(guò)改變?cè)牧吓浞胶彤a(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品達(dá)到輕量化、薄壁化；以及開(kāi)發(fā)適量包裝，抑制過(guò)剩包裝等。以上做法不僅可減少原料用量，同時(shí)也可減少垃圾產(chǎn)生量和體積，隨之也節(jié)省生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中的能耗，這是治理環(huán)境污染的主要措施，也是防患于未然和從源頭抓起的好辦法?！　≡儋Y源化即回收利用，不僅僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，而更重要的是包括從立法、回收、生產(chǎn)、檢驗(yàn)、銷售等一整套系統(tǒng)工程的問(wèn)題，是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境相互協(xié)調(diào)的有效方法。從塑料廢棄物總體而言，相當(dāng)一部分是易回收利用的，但對(duì)一次性塑料廢棄物而言，必須根據(jù)各地廢棄物的種類、質(zhì)量、數(shù)量、流向及處理方法，易回收又具有回收利用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)合算的應(yīng)盡最大力度去回收利用，包括材料、熱能、燃料油、化學(xué)品等，這不僅僅有利于保護(hù)環(huán)境，而且從節(jié)約地球有限資源，有效利用再生資源的角度均具有重大意義。但目前回收利用在中國(guó)還剛剛開(kāi)始，無(wú)論在廢棄物的分類、收集、回收體系的建立，高效回收技術(shù)和設(shè)備的研制開(kāi)發(fā)、回收再生料的產(chǎn)品方向以及回收利用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等還很不完善，有待于加強(qiáng)科技投入進(jìn)一步研究解決?！　≡诂F(xiàn)實(shí)生活中，有許多一次性塑料廢棄物如超市包裝袋（膜）、垃圾袋、地膜、餐盒、育苗缽等，由于量大、分散、臟亂，很難收集，即使強(qiáng)制收集，經(jīng)濟(jì)效益差甚至無(wú)效益的，這些產(chǎn)品推薦采用可降解塑料比較適宜。多年來(lái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)、實(shí)地土壤填埋、垃圾堆埋以及大田覆蓋和實(shí)際應(yīng)用跟蹤結(jié)果表明，中國(guó)當(dāng)前研究開(kāi)發(fā)的降解塑料在一定環(huán)境條件下和經(jīng)過(guò)一定周期，其廢棄物可以達(dá)到形態(tài)變化（或形態(tài)不變，但一觸即碎）、力學(xué)性能降低、分子量下降、化學(xué)結(jié)構(gòu)變化、可微生物分解等，證明不僅發(fā)生了物理變化，同時(shí)也發(fā)生了化學(xué)變化，經(jīng)歷了劣化、衰變、崩壞、降解等過(guò)程，短期內(nèi)可以碎裂成無(wú)害化的碎片或碎末，從而達(dá)到塑料廢棄物減容減量進(jìn)而減輕或抑制環(huán)境污染的目的，而隨著時(shí)間的推移，最終可完全回歸自然?！　。褐袊?guó)降解塑料究開(kāi)發(fā)概況：中國(guó)光降解塑料的研究開(kāi)發(fā)起始于70年代中期，80年代少數(shù)幾個(gè)單位進(jìn)行了淀粉填充型崩壞性生物降解塑料的研究，90年代隨著環(huán)保呼聲日益高漲，降解塑料的研究有如雨后春筍蓬勃發(fā)展，并多次掀起開(kāi)發(fā)生產(chǎn)降解塑料熱潮。近年來(lái)，中國(guó)部分地區(qū)在經(jīng)歷了90年代初期的急燥發(fā)展、盲目上馬以致經(jīng)濟(jì)受到一定損失后，目前降解塑料的發(fā)展已比較理智、冷靜，正面對(duì)現(xiàn)實(shí)，根據(jù)國(guó)情，從資源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)、環(huán)保等方面統(tǒng)一考慮，研究新技術(shù)，開(kāi)發(fā)新型高效促降解劑，提高時(shí)控性、快速降解性和完全降解性，開(kāi)拓新用途，積極研究科學(xué)合理符合國(guó)情的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)，并致力于進(jìn)一步降低成本?！　≈袊?guó)研究開(kāi)發(fā)的降解塑料品種有光降解、光/生物降解、光/碳酸鈣降解、光/氧生物降解（可環(huán)境降解）、完全生物降解、崩壞性生物降解等塑料以及高填充碳酸鈣環(huán)境友好材料等。其中光/生物降解、可環(huán)境降解塑料地膜先后列入國(guó)家“八五”“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃；變性淀粉及其生物降解功能母料及制品1999年被國(guó)家計(jì)委列為產(chǎn)業(yè)化示范工程項(xiàng)目；完全降解塑料PHBV、PHAs、PLA、PCL等列入國(guó)家‘九五“重點(diǎn)科技攻關(guān)及863計(jì)劃。從總體而言，除合成型光降解、完全生物降解塑料外，中國(guó)降解塑料的研究開(kāi)發(fā)進(jìn)程與世界同步，技術(shù)水平和世界先進(jìn)水平接近或相當(dāng)?！　≈袊?guó)降解塑料目前開(kāi)拓的應(yīng)用領(lǐng)域主要有農(nóng)用、包裝和日用一次性消費(fèi)品，開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品主要有地膜、育苗缽、肥料袋、堆肥袋、包裝膜（袋）、食品袋、超市購(gòu)物袋、垃圾袋、快餐餐具、飲料杯、臺(tái)布、手套、高爾夫球座等等。目前降解塑料地膜處于示范應(yīng)用階段，一次性包裝材料及日用雜品正有序地推向市場(chǎng)，并有部分母料和產(chǎn)品已進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)。完全生物降解塑料處于中試階段，其產(chǎn)品在醫(yī)用材料、高檔包裝材料、涂敷料方面正在積極開(kāi)拓市場(chǎng)?！　〗到馑芰峡茖W(xué)地發(fā)展、中國(guó)也正在積極進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)的研究制定工作。降解塑料研究會(huì)協(xié)同中國(guó)農(nóng)科院、廣州合成材料研究院、中科院上海有機(jī)所、上海二林降解樹(shù)脂制品公司、福州師范大學(xué)環(huán)境材料研究所等單位分別在北京、上海、廣州、福州等地對(duì)10個(gè)單位的PE降解塑料包裝膜、降解EPS餐盒和普通膜、盒進(jìn)行了土壤填埋、垃圾堆埋試驗(yàn)，已取得了許多有益的數(shù)據(jù)。國(guó)家塑料制品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心、結(jié)合國(guó)情，對(duì)降解塑料的生物降解性試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法行了試驗(yàn)研究。1999年國(guó)家技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局發(fā)布了《一次性可降解餐飲具通用技術(shù)條件》（GB/ T18006.1-99）和〈一次性可降解餐飲具降解性能試驗(yàn)方法》（G4T18006.2-99）的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)輕工局發(fā)布了《包裝用降解聚乙烯薄膜》行業(yè)標(biāo)瓶Q4T2461-99），中國(guó)環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證委員會(huì)經(jīng)修訂后發(fā)布了《可降解塑料包裝制品技術(shù)要求》阻中國(guó)塑場(chǎng)前展中國(guó)是一個(gè)擁有近13億人口的發(fā)展中國(guó)家。近年來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)速度7~8%，中國(guó)塑料工業(yè)制品的年平均增長(zhǎng)速度KA.%，隨著人民生活水平的提高，一次性塑料產(chǎn)品的消費(fèi)量也進(jìn)一步增長(zhǎng)，由于其廢棄物量大、臟亂，很難收集，即使強(qiáng)制收集，經(jīng)濟(jì)也不合理。為減輕環(huán)境污染，這些產(chǎn)品采用降解塑料被認(rèn)為是明智的選擇。　　據(jù)有關(guān)部門(mén)預(yù)測(cè)，21世紀(jì)初中國(guó)塑料包裝材料需求量將達(dá)到500萬(wàn)噸，按其中30%為難以收集的一次性塑料包裝材料和制品計(jì)算，則廢棄物產(chǎn)生量將達(dá)150萬(wàn)噸；中國(guó)可覆蓋地膜的面積為5億多畝，目前覆蓋面積僅達(dá)到30%左右，加上育苗缽、農(nóng)副產(chǎn)品保鮮材料等預(yù)計(jì)需求量將達(dá)到100萬(wàn)噸；一次性日用雜品和醫(yī)療材料中一部分也是難以收集或不宜回收利用的，預(yù)計(jì)其需求量達(dá)100萬(wàn)噸。據(jù)此，難以回收利用的塑料廢棄物將達(dá)到350萬(wàn)噸。若其中30%采用降解塑料替代的話，則降解塑料的需求量將達(dá)到105萬(wàn)噸，約占中國(guó)塑料制品總產(chǎn)量的4%，因此降解塑料在中國(guó)具有較大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)潛力。同時(shí)由于中國(guó)降解塑料產(chǎn)品品質(zhì)有保障，而成本相對(duì)低廉，近兩年來(lái)國(guó)外廠商紛紛來(lái)華洽談貿(mào)易和合作，因此中國(guó)降解塑料也具有較大的海外市場(chǎng)潛力?！　?jù)上所述，降解塑料作為高科技產(chǎn)品和環(huán)保產(chǎn)品正成為當(dāng)今世界矚目的研究開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。它的發(fā)展不但擴(kuò)大了塑料功能，并在一定程度上緩解了環(huán)境矛盾，對(duì)日益枯竭的石油資源是一個(gè)補(bǔ)充，而且從合成技術(shù)上展示了生物技術(shù)和合金化技術(shù)在塑料材料領(lǐng)域中的威力和前景，因此降解塑料的研究開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用，無(wú)論從地球環(huán)境保護(hù)的實(shí)際角度，或從取之不盡的可再生資源，還是從合成功能性高分子、醫(yī)用高分子的學(xué)術(shù)角度都具有重要的意義。　　我相信經(jīng)過(guò)各方的努力，一個(gè)既有塑料工業(yè)蓬勃發(fā)展，又有一個(gè)清潔環(huán)境的新局面一定會(huì)到來(lái)。標(biāo)