你的“塑料”是可降解的么?

目前塑料在全球的使用量大幅度增加,大家越来越关心塑料对环境的影响问题,因为塑料这个材质,如果丢到自然界中,有可能上百年都不会分解,一直存在,在土壤环境中慢慢的有微塑料颗粒溶解出来,进入土壤和水循环系统,最终通过植物,动物等被人体摄入,因为微塑料不可代谢,长期在体内积累会导致一系列健康问题,所以当下全球对传统塑料的控制也越来越严格,可降解塑料也就出现在大众的视野。

所谓可降解材料,可以简单分为两类,普通降解材料和生物降解材料。

普通降解材料,简单来说就是再传统塑料中添加部分促进其降解功能的助剂或者在传统塑料配方中添加一部分可降解成分(如淀粉、小麦粉、稻谷粉或者竹纤维之类的有天然外观的东西,加到传统的塑料里面去,来实现所谓的降解),总体来说这种可降解是不完全降解,因为还是有不可降解的塑料存在,目前在国内使用还可以,但是国外就不认可了,因为不是真正意义的可降解材料。

真正的可降解材料是指生物可降解材料,根据美国和欧盟相关标注规定,生物可降解材料要满足下面三条:

· 生物可降解(Biodegradability)——材料可降解出CO2、水和生物量的比例达到纤维素的标准;

·不可分辨(Disintegration) ——材料降解后在堆肥中不可区分,即肉眼不可见,需要筛选方能区分。

·无生物毒性(No eco-toxicity)——材料生物降解后不应产生毒性物质,堆肥应能够支持植物生长。

其实总结一下,就是材料最终要变成CO2,水等最基础的微生物代谢产物,并且这些产物最终对环境不产生毒性。用一句话总结,来源于自然,回归于自然,幻化成无形。“我挥一挥衣袖,不带来一点污染”。

再次还需要引入一个新名词,可堆肥,正常来讲生物可降解必须是可堆肥降解,通俗讲就是材料埋在土壤中,在微生物或者细菌等的作用下,最终可以转化成“肥料”,从定义上讲,真正的降解材料必须是在堆肥条件下,通过微生物作用,180天内完全转化成二氧化碳和水的材料。

可堆肥的生物降解材料分为两类,一类是生物基的可堆肥材料,另一类是石油基的可堆肥材料。,1,生物基可堆肥材料又分为直接来自植物的材料,比如说来自于纸浆、聚乳酸(PLA)、脂肪族聚酯(PHA),以及天然物质与上述两类聚合物的共混物等。

2,石油基的可堆肥材料,来源于石油,比如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乙二醇(PCL)等等。

可堆肥生物降解材料也存在缺陷,因为它对堆肥设施有依赖,最适宜的条件是60℃(40℃-80℃都可以),90%湿度的条件下才能迅速降解。但在自然环境下,尽管最终仍然能完全降解,但至少需要数年时间。

目前生物降解或者也叫可堆肥降解,在欧洲广泛认可,一般要拿到生物可降解认证,材料大概要分为四部分测试;

1,分析样品成分,

2,崩解试验(材料从大变成小碎片的过程)

3,生物降解

4,环境毒性试验

以上四部分做下来,周期通常2~6个月,总认证费用高达15~20万,对于很多小企业来说,代价太大,很多企业望而却步。因为通常能大量用到生物可降解材料的行业或者领域,大部分是包装或者附属品行业,本身产品就不属于高端行列,产品价格本身也比较低,如果按照这个高标准做,很多小企业不愿意花大价钱,但是为了宣传或者提升自己的产品优势,也要彰显所谓的可降解,很多企业也想多少做一些可降解的测试报告,让自己的产品多多少少也可以和可降解打一个擦边球,这个也是不错的,鉴于目前国内对这方面要求不高,所以也是可以有条件和方法做到的。

目前对于大部分客户来说,有可能不会选择生物可降解测试,一般就做可降解测试,可降解测试其实是另外一个范畴,就是用最传统的光或者热,对样品进行一个加速老化的过程,最终导致样品裂解成塑料小碎片,然后对这些小碎片的分子量进行测试,和塑料原样进行比对,看一下是否应变成很小分子量的碎片了,然后在对塑料和碎片的熔点等其他数据等分别检测,看一下经过加速老化后这些指标能否满足相关标准,测试最终出可降解报告,如果需要详细了解,可以看一下GB/T 20197-2006。在此要普及一个常识,塑料的降解对于外行人来说怎么理解,塑料一般都是聚合物,分子量一般都是几十万甚至更高,如果直接丢在环境中,这些成分会一直存在,不能被外界的东西腐蚀或者消耗掉,简单来说其实就是塑料这个材料的基础构造单元很大,正常丢弃到环境中的话,想看一下如果丢到自然环境中,到底可以降解到什么程度,就认为的制造出了一种用光照或者热量来加速塑料老化分解的一种设备,把这些塑料中大的基础构造单元击碎成小的单元。从而看看塑料最终可以变成什么样的终端产物,如果可以满足相关国标的要求,就可以大肆宣称是“可降解”塑料了,其实从严格意义来讲,因为塑料最终未能完全“回归”到自然环境中去,不是真正意义的降解。

关于材料降解的问题讲了很多,很多都是基于个人理解和看法,因为我本身也从事相关这个行业的工作,做过各种类型的材料的降解测试,接触的比较多,在此分享给大家,希望对大家有所帮助,如果大家有任何问题,也欢迎留言交流。

PS:根据这次新冠肺炎疫情,也可以看出,很多人会加入这个产业做口罩之类的产品,一方面是满足市场需求,另外一方面也可以获得利益,这些东西都是应对情况作出改变,其实,根据目前社会发展的规律,很多东西基本是可预测的,因此很多东西也可以提前布局,但是很多人不愿意做,因为短期看不到利益所在,所以大家不愿意做,这个是一种不好的想象,就像这个可降解材料,在未来肯定要大力应用,目前没有被强制应用,一方面没有相关强制性措施,另外一方面是目前成本太高,也许未来五年之内就要颠覆我们今天的看法,因为环保问题一直是个大问题,当今社会科技发展速度太快,遗留了很多问题,这些问题早晚都要面对和解决,只是时间问题,大家可以拭目以待。


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