你的“塑料”是可降解的麼?

目前塑料在全球的使用量大幅度增加,大家越來越關心塑料對環境的影響問題,因為塑料這個材質,如果丟到自然界中,有可能上百年都不會分解,一直存在,在土壤環境中慢慢的有微塑料顆粒溶解出來,進入土壤和水循環系統,最終通過植物,動物等被人體攝入,因為微塑料不可代謝,長期在體內積累會導致一系列健康問題,所以當下全球對傳統塑料的控制也越來越嚴格,可降解塑料也就出現在大眾的視野。

所謂可降解材料,可以簡單分為兩類,普通降解材料和生物降解材料。

普通降解材料,簡單來說就是再傳統塑料中添加部分促進其降解功能的助劑或者在傳統塑料配方中添加一部分可降解成分(如澱粉、小麥粉、稻穀粉或者竹纖維之類的有天然外觀的東西,加到傳統的塑料裡面去,來實現所謂的降解),總體來說這種可降解是不完全降解,因為還是有不可降解的塑料存在,目前在國內使用還可以,但是國外就不認可了,因為不是真正意義的可降解材料。

真正的可降解材料是指生物可降解材料,根據美國和歐盟相關標註規定,生物可降解材料要滿足下面三條:

· 生物可降解(Biodegradability)——材料可降解出CO2、水和生物量的比例達到纖維素的標準;

·不可分辨(Disintegration) ——材料降解後在堆肥中不可區分,即肉眼不可見,需要篩選方能區分。

·無生物毒性(No eco-toxicity)——材料生物降解後不應產生毒性物質,堆肥應能夠支持植物生長。

其實總結一下,就是材料最終要變成CO2,水等最基礎的微生物代謝產物,並且這些產物最終對環境不產生毒性。用一句話總結,來源於自然,迴歸於自然,幻化成無形。“我揮一揮衣袖,不帶來一點汙染”。

再次還需要引入一個新名詞,可堆肥,正常來講生物可降解必須是可堆肥降解,通俗講就是材料埋在土壤中,在微生物或者細菌等的作用下,最終可以轉化成“肥料”,從定義上講,真正的降解材料必須是在堆肥條件下,通過微生物作用,180天內完全轉化成二氧化碳和水的材料。

可堆肥的生物降解材料分為兩類,一類是生物基的可堆肥材料,另一類是石油基的可堆肥材料。,1,生物基可堆肥材料又分為直接來自植物的材料,比如說來自於紙漿、聚乳酸(PLA)、脂肪族聚酯(PHA),以及天然物質與上述兩類聚合物的共混物等。

2,石油基的可堆肥材料,來源於石油,比如聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乙二醇(PCL)等等。

可堆肥生物降解材料也存在缺陷,因為它對堆肥設施有依賴,最適宜的條件是60℃(40℃-80℃都可以),90%溼度的條件下才能迅速降解。但在自然環境下,儘管最終仍然能完全降解,但至少需要數年時間。

目前生物降解或者也叫可堆肥降解,在歐洲廣泛認可,一般要拿到生物可降解認證,材料大概要分為四部分測試;

1,分析樣品成分,

2,崩解試驗(材料從大變成小碎片的過程)

3,生物降解

4,環境毒性試驗

以上四部分做下來,週期通常2~6個月,總認證費用高達15~20萬,對於很多小企業來說,代價太大,很多企業望而卻步。因為通常能大量用到生物可降解材料的行業或者領域,大部分是包裝或者附屬品行業,本身產品就不屬於高端行列,產品價格本身也比較低,如果按照這個高標準做,很多小企業不願意花大價錢,但是為了宣傳或者提升自己的產品優勢,也要彰顯所謂的可降解,很多企業也想多少做一些可降解的測試報告,讓自己的產品多多少少也可以和可降解打一個擦邊球,這個也是不錯的,鑑於目前國內對這方面要求不高,所以也是可以有條件和方法做到的。

目前對於大部分客戶來說,有可能不會選擇生物可降解測試,一般就做可降解測試,可降解測試其實是另外一個範疇,就是用最傳統的光或者熱,對樣品進行一個加速老化的過程,最終導致樣品裂解成塑料小碎片,然後對這些小碎片的分子量進行測試,和塑料原樣進行比對,看一下是否應變成很小分子量的碎片了,然後在對塑料和碎片的熔點等其他數據等分別檢測,看一下經過加速老化後這些指標能否滿足相關標準,測試最終出可降解報告,如果需要詳細瞭解,可以看一下GB/T 20197-2006。在此要普及一個常識,塑料的降解對於外行人來說怎麼理解,塑料一般都是聚合物,分子量一般都是幾十萬甚至更高,如果直接丟在環境中,這些成分會一直存在,不能被外界的東西腐蝕或者消耗掉,簡單來說其實就是塑料這個材料的基礎構造單元很大,正常丟棄到環境中的話,想看一下如果丟到自然環境中,到底可以降解到什麼程度,就認為的製造出了一種用光照或者熱量來加速塑料老化分解的一種設備,把這些塑料中大的基礎構造單元擊碎成小的單元。從而看看塑料最終可以變成什麼樣的終端產物,如果可以滿足相關國標的要求,就可以大肆宣稱是“可降解”塑料了,其實從嚴格意義來講,因為塑料最終未能完全“迴歸”到自然環境中去,不是真正意義的降解。

關於材料降解的問題講了很多,很多都是基於個人理解和看法,因為我本身也從事相關這個行業的工作,做過各種類型的材料的降解測試,接觸的比較多,在此分享給大家,希望對大家有所幫助,如果大家有任何問題,也歡迎留言交流。

PS:根據這次新冠肺炎疫情,也可以看出,很多人會加入這個產業做口罩之類的產品,一方面是滿足市場需求,另外一方面也可以獲得利益,這些東西都是應對情況作出改變,其實,根據目前社會發展的規律,很多東西基本是可預測的,因此很多東西也可以提前佈局,但是很多人不願意做,因為短期看不到利益所在,所以大家不願意做,這個是一種不好的想象,就像這個可降解材料,在未來肯定要大力應用,目前沒有被強制應用,一方面沒有相關強制性措施,另外一方面是目前成本太高,也許未來五年之內就要顛覆我們今天的看法,因為環保問題一直是個大問題,當今社會科技發展速度太快,遺留了很多問題,這些問題早晚都要面對和解決,只是時間問題,大家可以拭目以待。


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