中國降解塑料的研究與開發(fā)

中國注塑網(wǎng)

業(yè)。近年來，隨著國民經(jīng)濟，特別是石油化學工業(yè)的迅速發(fā)展和不斷增長的社會需求，它獲得了快速發(fā)展。據(jù)有關部門統(tǒng)計和預測，1998年中國合成樹脂總產(chǎn)量676.5萬噸，五大通用合成樹脂進口量818.5萬噸，塑料制品總產(chǎn)量1662.5萬噸。在過去10年（1990*1999）中，合成樹脂年平均增長率為15.32%，塑料制品為18.95，。當前中國塑料工業(yè)已躋身于世界塑料工業(yè)五大國的行列，合成樹脂產(chǎn)量在美國、日本、德國、韓國之后居第五位，塑料制品僅次于美國，居第二位?！　≈袊芰瞎I(yè)隨著產(chǎn)量的不斷增加，其消費量也迅速增長，應用領域也進一步擴大。1998年合成樹脂的表觀消費量約1494萬噸，塑料制品為1427.6萬噸?！　∷芰喜牧虾彤a(chǎn)品作為一種重要工業(yè)資材和消費資材已廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、包裝業(yè)和高科技領域以及人民生活的各個方面，它已和鋼鐵、木材、水泥并列成為四大支柱材料，在促進國民經(jīng)濟各部門的技術進步和滿足人民生活需要方面發(fā)揮著越來越重要的作用?！　×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輕、堅實耐用、易加工及性t能/價格比良好等優(yōu)點，但其在用后不。研究與開發(fā)唐賽珍易被環(huán)境降解，又給人們帶來極大困擾。特別是一次性塑料包裝廢棄物和日用雜品，它們在用后一部分隨從生活垃圾進入城市固體廢棄物（MSW）處理系統(tǒng)，由于中國現(xiàn)階段MSW處理體系除北京、上海、深圳等幾個大城市具有一定數(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，質輕體積大的塑料袋（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、江河湖泊及旅游景點等自然環(huán)境中，對市容景觀、生態(tài)環(huán)境造成了負面影響，被形象地比喻為‘白色污染“，由此引發(fā)了新的環(huán)境問題?！　?jù)有關部門統(tǒng)計，近年來，中國包裝用塑料約400萬噸，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120萬噸；塑料地膜40萬噸，由于較?。?0！*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40萬噸，綜合以上各項一次性塑料廢棄物達200萬噸左右。又據(jù)北京、上海、天津等城市的調查，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)境問題日益嚴重，引起了社會極大關注和強烈反響。對此，中國政府予以足夠的重視，正積極研究對策和措施，提出：宣傳教育為主導、強化管理為核心、回收利用為手段、產(chǎn)品替代為補充的策略，并運用行政、科技、經(jīng)濟等手段進行綜合治理?！　腆w廢棄物處理法》，對地膜及一次性包裝材料和制品明確規(guī)定應當采用易回收利用、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)境防治法實施條例》，正在征求意見中?！　〗蜃鳛镋PS餐具廢棄物回收試點，制定回收處理目標和征收治污細則。目前回收工作進行順利，北京回收率達60%，天津達50%.聯(lián)合發(fā)布了《關于加強重點交通干線、流域及旅游景區(qū)塑料包裝廢棄物管理的若干意見》，主要內(nèi)容：鐵路、車站、車內(nèi)、長江及太湖等內(nèi)河水域航運的船舶上禁用一次性聚苯乙烯發(fā)泡塑料（EPS）餐具等?！　√蕴郾揭蚁┌l(fā)泡餐盒?！　?.近年來，繼北京、廣州、武漢、杭州、長春、大連等十多個城市出臺禁用或限用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》，實行“源頭控制、回收利用、逐步禁止、鼓勵替代”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棄物對環(huán)境污染是一項社會系統(tǒng)工程，除加強管理，制訂有關政策法規(guī)，扶植有利于環(huán)保的企事業(yè)發(fā)展，提高人們環(huán)保意識外，在治理技術方面主要依靠科技進步的方法，實施省資源化、再資源化、無害化等戰(zhàn)略，多法并舉、防治結合的對策和措施?！　∈≠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；或通過填充天然有機材料或無機材料，減少塑料用量，不僅節(jié)省有限資源，也可減少污染；或通過提高產(chǎn)品質量、增加功能，延長壽命、一物多用，減少一次性塑料包裝的消費量；減薄，即在保證應用性能前提下，通過改變原材料配方和產(chǎn)品結構設計，使產(chǎn)品達到輕量化、薄壁化；以及開發(fā)適量包裝，抑制過剩包裝等。以上做法不僅可減少原料用量，同時也可減少垃圾產(chǎn)生量和體積，隨之也節(jié)省生產(chǎn)和運輸過程中的能耗，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，不僅僅是一個技術問題，而更重要的是包括從立法、回收、生產(chǎn)、檢驗、銷售等一整套系統(tǒng)工程的問題，是保證國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟、資源、環(huán)境相互協(xié)調的有效方法。從塑料廢棄物總體而言，相當一部分是易回收利用的，但對一次性塑料廢棄物而言，必須根據(jù)各地廢棄物的種類、質量、數(shù)量、流向及處理方法，易回收又具有回收利用價值、經(jīng)濟合算的應盡最大力度去回收利用，包括材料、熱能、燃料油、化學品等，這不僅僅有利于保護環(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還剛剛開始，無論在廢棄物的分類、收集、回收體系的建立，高效回收技術和設備的研制開發(fā)、回收再生料的產(chǎn)品方向以及回收利用的技術經(jīng)濟評價等還很不完善，有待于加強科技投入進一步研究解決。　　在現(xiàn)實生活中，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，即使強制收集，經(jīng)濟效益差甚至無效益的，這些產(chǎn)品推薦采用可降解塑料比較適宜。多年來通過實驗室檢測、實地土壤填埋、垃圾堆埋以及大田覆蓋和實際應用跟蹤結果表明，中國當前研究開發(fā)的降解塑料在一定環(huán)境條件下和經(jīng)過一定周期，其廢棄物可以達到形態(tài)變化（或形態(tài)不變，但一觸即碎）、力學性能降低、分子量下降、化學結構變化、可微生物分解等，證明不僅發(fā)生了物理變化，同時也發(fā)生了化學變化，經(jīng)歷了劣化、衰變、崩壞、降解等過程，短期內(nèi)可以碎裂成無害化的碎片或碎末，從而達到塑料廢棄物減容減量進而減輕或抑制環(huán)境污染的目的，而隨著時間的推移，最終可完全回歸自然。　?。褐袊到馑芰暇块_發(fā)概況：中國光降解塑料的研究開發(fā)起始于70年代中期，80年代少數(shù)幾個單位進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，并多次掀起開發(fā)生產(chǎn)降解塑料熱潮。近年來，中國部分地區(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，正面對現(xiàn)實，根據(jù)國情，從資源、技術、經(jīng)濟、市場、環(huán)保等方面統(tǒng)一考慮，研究新技術，開發(fā)新型高效促降解劑，提高時控性、快速降解性和完全降解性，開拓新用途，積極研究科學合理符合國情的試驗評價方法和標準，并致力于進一步降低成本?！　≈袊芯块_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家“八五”“九五”重點科技攻關計劃；變性淀粉及其生物降解功能母料及制品1999年被國家計委列為產(chǎn)業(yè)化示范工程項目；完全降解塑料PHBV、PHAs、PLA、PCL等列入國家‘九五“重點科技攻關及863計劃。從總體而言，除合成型光降解、完全生物降解塑料外，中國降解塑料的研究開發(fā)進程與世界同步，技術水平和世界先進水平接近或相當。　　中國降解塑料目前開拓的應用領域主要有農(nóng)用、包裝和日用一次性消費品，開發(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、超市購物袋、垃圾袋、快餐餐具、飲料杯、臺布、手套、高爾夫球座等等。目前降解塑料地膜處于示范應用階段，一次性包裝材料及日用雜品正有序地推向市場，并有部分母料和產(chǎn)品已進軍國際市場。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拓市場。　　降解塑料科學地發(fā)展、中國也正在積極進行試驗評價方法和標準的研究制定工作。降解塑料研究會協(xié)同中國農(nóng)科院、廣州合成材料研究院、中科院上海有機所、上海二林降解樹脂制品公司、福州師范大學環(huán)境材料研究所等單位分別在北京、上海、廣州、福州等地對10個單位的PE降解塑料包裝膜、降解EPS餐盒和普通膜、盒進行了土壤填埋、垃圾堆埋試驗，已取得了許多有益的數(shù)據(jù)。國家塑料制品質量監(jiān)督檢測中心、結合國情，對降解塑料的生物降解性試驗評價方法行了試驗研究。1999年國家技術質量監(jiān)督局發(fā)布了《一次性可降解餐飲具通用技術條件》（GB/ T18006.1-99）和〈一次性可降解餐飲具降解性能試驗方法》（G4T18006.2-99）的國家標準，中國輕工局發(fā)布了《包裝用降解聚乙烯薄膜》行業(yè)標瓶Q4T2461-99），中國環(huán)境標志認證委員會經(jīng)修訂后發(fā)布了《可降解塑料包裝制品技術要求》阻中國塑場前展中國是一個擁有近13億人口的發(fā)展中國家。近年來國民經(jīng)濟年均增長速度7~8%，中國塑料工業(yè)制品的年平均增長速度KA.%，隨著人民生活水平的提高，一次性塑料產(chǎn)品的消費量也進一步增長，由于其廢棄物量大、臟亂，很難收集，即使強制收集，經(jīng)濟也不合理。為減輕環(huán)境污染，這些產(chǎn)品采用降解塑料被認為是明智的選擇。　　據(jù)有關部門預測，21世紀初中國塑料包裝材料需求量將達到500萬噸，按其中30%為難以收集的一次性塑料包裝材料和制品計算，則廢棄物產(chǎn)生量將達150萬噸；中國可覆蓋地膜的面積為5億多畝，目前覆蓋面積僅達到30%左右，加上育苗缽、農(nóng)副產(chǎn)品保鮮材料等預計需求量將達到100萬噸；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，預計其需求量達100萬噸。據(jù)此，難以回收利用的塑料廢棄物將達到350萬噸。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到105萬噸，約占中國塑料制品總產(chǎn)量的4%，因此降解塑料在中國具有較大的國內(nèi)市場潛力。同時由于中國降解塑料產(chǎn)品品質有保障，而成本相對低廉，近兩年來國外廠商紛紛來華洽談貿(mào)易和合作，因此中國降解塑料也具有較大的海外市場潛力?！　?jù)上所述，降解塑料作為高科技產(chǎn)品和環(huán)保產(chǎn)品正成為當今世界矚目的研究開發(fā)熱點。它的發(fā)展不但擴大了塑料功能，并在一定程度上緩解了環(huán)境矛盾，對日益枯竭的石油資源是一個補充，而且從合成技術上展示了生物技術和合金化技術在塑料材料領域中的威力和前景，因此降解塑料的研究開發(fā)和推廣應用，無論從地球環(huán)境保護的實際角度，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)用高分子的學術角度都具有重要的意義?！　∥蚁嘈沤?jīng)過各方的努力，一個既有塑料工業(yè)蓬勃發(fā)展，又有一個清潔環(huán)境的新局面一定會到來。標