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降解塑料的定義,分類與用途

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摘要:降解塑料的定義,分類與用途
一、定義

降解塑料是指一類其製品的各項性能可滿足使用要求,在保存期內性能不變,而使用後在自然環境條件下能降解成對環境無害的物質的塑料,因此,它也被稱為可環境降解塑料。

聚合物的降解是指因化學和物理因素引起的聚合的大分子錠斷裂的過程。聚合物曝露於氧,水,熱光,射線,化學品,汙染物質,機械力。昆蟲等動物以及微生物等環境條件下的大分子鏈斷裂的降解過程被稱為環境降解。降解使聚合物分子量下降,聚合物材料物性降低,直到聚合物材料喪失可使用性,這種現象也被稱為聚合物材料的老化降解。

天然聚合物和合成聚合物兩者暴露於環境條件下都會降解,但是,在相同的環境條件下,各種聚合物,尤其是合成聚合物的降解敏感性大不相同,因而,各種聚合物的可解性也各不相同,例如,聚丙烯在光氧環境條件下易於降解,而聚苯乙烯在同樣的環境條件下難於降解,聚乙烯醇在某些微生物存在的環境條件下較易於降解,而聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯在同樣環境條件下難於降解。

環境降解塑料的降解過程主要涉及生物降解,光降解和化學降解,而且,這三種主要降解過程相互間具有增效,協同和連貫作用。例如,光降解與氧化物降解常同時進行並互相促進;生物降解更易發生在光降解過程之後。

聚合物的老化降解和聚合物的穩定性有直接關係。聚合物的老化降解縮短塑料的使用壽命。為此,自塑料問世以來,科學家就致力於對這類材料的防老化,即穩定化的研究,以製得高穩定性的聚合物材料,而目前各國的科學家也正利用聚合物的老化降解行為競相開發環境降解塑料。

二、分類

環境降解塑料是一類新型的塑料品種

國外開發可環境降解的塑料始於70年代,當時主要開發光降解塑料,目的在於解決塑料廢棄物,尤其是一次性塑料包裝製品帶來的環境汙染問題,至80年代,開發研究轉向以生物降解塑料為主,而且,也出現了不用石油而用可再生資源,如植物澱粉和纖維素,動物甲殼質等為原料生產的生物降解塑料。另外,也開發了用微生物發酵生產的生物降解塑料。

一類早已臨床應用的能為生體降解的醫用塑料,如聚乳酸也引起了人們的注意,希望能用它來解決塑料的環境汙染問題,但是,對於這類塑料是否歸類為環境降解塑料尚有不同見解,日本降解塑料研究會的意見認為不能歸入環境降解塑料。但從降解塑料是一類新型塑料的角度考慮,應也可包括生體降解塑料,並不妨將將降解塑料從用途分類,分為環境(自然)降解塑料和生體(環境)降解塑料。後者已在醫學上用於手術縫合線,人造骨骼等。

中國降解塑料的開發研究基本與世界同步。但是,中國降解塑料的研究開發始於農用地膜。中國是一個農業大國,地膜的消費量占世界第一位,為解決累積在農田的殘留地膜對植物根係發育造成的危害而影響作物產量,以及殘膜對農機機耕操作的妨礙問題,70年代即開始了光降解塑料地膜的研製,1990年前後,出現了澱粉填充於通用塑料的生物降解塑料,同時,在光降解塑料的基礎上,開發同時填充澱粉的兼具光降解和生物降解功能的地膜。目前各類降解地膜正在發展中,尚處於應用示範推廣階段。近年,隨著中國人民生活水平的提高,一次性塑料包裝製品帶來的環境汙染問題日趨嚴重,為此,也正在積極開發用於包裝,主要是一次性包裝的降解塑料製品,如垃圾袋,購物袋,餐盒等。

三、用途

降解塑料的用途主要有兩個領域:一是原來使用普通塑料的領域。在這些領域,使用或消費後的塑料製品難於收集回對環境造成危害,如農用地膜和一次性塑料包裝,二是以塑料代替其他材料的領域。在這些領域使用降解塑料可帶來方便,如高爾夫球場用球釘,熱帶雨林造林用苗木固定材料。具體應用領域如下:

1、農林漁業,地膜,保水材料,育苗缽,苗床,繩網,農藥和農肥緩釋材料。

2、包裝業,購物袋,垃圾袋,堆肥袋,一次性餐盒,方便麵碗,緩衝包裝材料

3、日用雜貨,一次性餐具(刀,叉,筷子)玩具,一次性手套,一次性餐布。

4、體育用品,高爾夫球場球釘和球座

5、衛生用品,婦女衛生用品,嬰兒尿布,醫用褥墊,一次性胡刀。

6、醫藥用材,繃帶,夾子,棉簽用小棒,手套,藥物緩釋材料,以及手術縫合線和骨折固定材料。
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