塑料成灾？依靠生物降解塑料来帮助解决

可降解塑料

即使人们杜绝白色污染的思想觉悟再提高，如果不能找到传统塑料的替代品，白色污染的问题只会越来越严重。在这种情形下，可降解塑料产品在全球出炉的呼声都很高。从20世纪70年代开始，很多科学家纷纷投入到可降解塑料的研制中，研究热度持续升温。

由于技术原因和成本原因，可降解塑料产品大规模代替传统塑料的愿望目前仍难以实现。但随着科学研究和技术攻关的进行，全球已有不少可降解塑料产品问市，并在政府及各方面力量的作用下，逐步发挥着作用。可降解塑料国际标准和国家标准已经随着科学研究的进度，早在产品问市前陆续出台，并随着科学研究的进程不断更新着。

可降解塑料产品的问市，进一步推动了相应标准法规，特别是可降解塑料终端消费品标准的出台。这些标准和法规是目前和未来可降解塑料产品全球流通的拦路虎。

随着可降解塑料产品逐渐问世，可降解塑料在全球的需求大增。近年来，“低碳”和“绿色”的呼声越来越高。全球各个国家都已经认识到保护地球的重要性和紧迫性。在欧盟，2007年法国出台限塑令，2011年意大利出台限制非生物降解塑料袋令;在美国，旧金山市于2008年首次在美国禁止非生物降解塑料袋，夏威夷和毛伊岛于2011年开始限制塑料袋;在澳大利亚，南澳大利亚于2009年出台禁止使用薄塑料袋的法令，澳大利亚北部的限塑令开始于2011年;印度在2008年就已经禁止使用所有的塑料袋，阿拉伯联合酋长国的限塑令于2012年1月1日生效。另外，加拿大、墨西哥、巴西、坦桑尼亚、卢旺达、肯尼亚、乌干达等国家也陆续禁用不可降解的塑料袋。

德国是第一个规定使用可堆肥化包装材料即可免除包装废弃税的国家，新的德国包装法规规定：2012年起免除生物降解包装材料的循环使用费;法国2005年制定Biobag law，规定从2010起商品销售时整体捆绑的一次性包装物必须是生物降解材料。英国、荷兰、意大利、日本等发达国家都在积极推动生物降解材料的使用和应用开发。Auchon、Carrefour、Intermarche、Sainsbury、Tesco、Wal-mark、Albert Heijn 等零售商先后承诺使用生物基或生物降解包装材料，大大促进了降解材料的市场需求。

可降解塑料市场正在全球迅速扩大，市场是广阔的。我国可降解塑料产品的研发处于世界前列，并且已经有可降解塑料产品上市。研究全球以及各个国家和地区的相关标准法规，是可降解塑料规避出口风险、推动市场发展的必然需要。

可降解塑料简述

塑料一经合成就开始了它的降解过程，主要是相对分子质量的降低和相对分子质量分布的变化。这两类降解都会导致材料力学性能等性能的变化。降解的速度不同，使用者感受到材料的变化时间长短也不同。传统塑料，如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)的降解速度很慢，需要几百年或者更长时间。因而一般认为它是不可降解的。导致传统塑料不可降解的原因是传统塑料材料是以C-H和C-C键为主要连接键，分子中不包含或包含很少活泼的基团或分子键。而C-H和C-C键的断开，需要比较大的能量，因而这种材料的性质很稳定。制备可降解塑料的过程，就是在传统塑料中引入可以导致分子链断裂的基团或分子键，减少C-H和C-C键的比例。最好的结果，就是分子链断裂到最后，只剩下H-O-H和O=C=O，也就是水和二氧化碳。

对塑料的降解性能有影响的因素包含多种内因和外因。内因包括上述的分子链类型、分子的聚集状态以及分子内杂质的多少。外因包括温度、光、氧气、潮湿、微生物、酶等因素。改变影响降解性的内因或(和)外因来达到加速分解的目的，就是可降解塑料的研究思路。

可降解塑料的研发，经历了从简单的物理添加型可降解塑料到光降解塑料、双降解塑料，再到生物降解塑料的过程。通过对产品整个生命周期的分析，生物降解塑料已确认为环境低负荷材料，能够以生物材料为原料来合成，也可以最终分解为水和二氧化碳。目前生物降解塑料已经成为全球研究开发的热点，但其他可降解塑料仍没有退出历史舞台，仍然有存在的价值。另外，以可降解塑料为基础的各类改性可降解塑料，也是可降解塑料家族的重要成员。

1.添加型可降解塑料

添加型可降解塑料是指在塑料原料中混入可降解助剂。可降解助剂的降解行为导致塑料原料发生崩解或部分分解的一类塑料。与直接合成或通过化学改性制成的可降解塑料不同。在添加型可降解塑料的制备中，常用的可降解助剂有淀粉、纤维素、矿物质、塑料母粒等，该类助剂的降解或崩解会导致塑料材料的崩解。通过可降解助剂与原塑料母粒的物理共混，也可以生产光降解塑料、氧化降解塑料、双降解塑料以及生物降解塑料等其他类型的可降解塑料，也可归为添加型可降解塑料，添加剂可以是光降解引发剂、氧化降解引发剂或生物降解引发剂。这类添加剂可以引发塑料材料的部分分解。

添加型可降解塑料既不属于改变内因的改性方法，也不属于改变外因的改性方法。而事实上，添加型降解塑料并非真正的降解塑料。原因在于，此类降解塑料的“降解”，并非真正的降解，只是崩解或部分降解。材料中的可降解成份法会作用后，材料崩解小片、小颗粒，或者部分降解成较小分子链的物质。“降解”的结果仍然是难降解的物质。

由于添加型可降解塑料不能从根本上解决塑料的污染问题，这种降解改性方法已经从科研上淘汰了。这种可降解塑料被称为“第一代可降解塑料”。该方法有成本低、操作简单的优势。在可降解塑料推广早期，涌现出大批生产添加型可降解塑料的企业。包括发达国家以及发展中国家的企业。目前市场上仍然有添加型降解塑料产品以“可降解塑料”的名义出售和使用。可降解塑料企业在没有更好的可降解塑料技术投入应用，或者其他可降解塑料产品的盈利不足以维持企业正常运转的情况下，仍然会选择添加型降解塑料继续生产。如广东上九生物降解塑料有限公司，生产添加型可降解塑料产品BOR-M-502F，东莞市勤业行塑料原料有限公司也有传统塑料的可降解添加助剂出售。一些台湾企业也在大陆推广其可降解助剂或合作生产此类“可降解塑料”。

2.光降解塑料

光降解塑料是指经过自然光或紫外线照射后发生降解的一类塑料。主要是通过在聚合物中引入光敏物质，经光照后产生自由基引发高分子链的断裂，从而达到降解的目的。

光降解塑料可以通过共聚改性和添加改性来得到。共聚改性一般由合成传统塑料的单体和一氧化碳或乙烯基酮共聚，使传统塑料分子的主链上带上羰基。羰基在光作用下，发生键断裂而是塑料大分子发生降解。光降解塑料的制备也可以通过在传统塑料原料中添加光敏剂或光引发剂共混来改性，即制成了“添加型可降解塑料”。可降解助剂可以选用二苯甲酮、对苯醌等光敏剂。光敏剂可以吸收一定波长的光线转化为能量，在与相邻的分子发生脱氢反应后将能量转给聚合物分子，促使塑料大分子发生降解。

光降解塑料技术和市场在20世纪80年代就已经成熟，很早就实现了工业化生产。主要用作饮料瓶、购物袋、垃圾袋、地膜等。我国研究和应用的主要是添加型光降解塑料，应用主要是地膜和一次性快餐盒。但光降解塑料的降解受紫外线强度、地理环境、季节气候的影响比较大，降解速度较难控制，适用于阳光充足、日照时间长的地区，应用具有一定的局限性。另外，光降解塑料中的某些光敏剂含有重金属物质，不符合环保要求，这也阻碍了光降解塑料的发展。在上世纪90年代，对于单纯光生物降解塑料的研究已经基本停滞，产量也逐渐减少。