截止到年,全世界累计生产了83亿吨原始塑料(基于化石燃料制成的塑料),想象一下,如果我们拥有魔法,挥动魔杖就能抹除所有塑料,这个世界会变成什么样?这对于地球生态可能是一个美好的愿景,但我们很快就会发觉,塑料已经渗透在我们生活的方方面面——如果离开塑料,会对我们原本的生活产生怎样的影响?
几千年来,人类一直在用类似塑料的材料,比如紫胶(shellac),它是一种由紫胶虫分泌出的树脂。事实上,我们现在所熟知的塑料是在20世纪登上历史舞台的。年,美国化学家利奥·贝克兰(LoeBaekeland)通过苯酚和甲醛之间的反应,制备出了第一种全合成塑料——酚醛树脂。第二次世界大战结束后,塑料不再限于军用,而开始广泛出现在日常生活中,尤其是在20世纪50年代聚乙烯购物袋的出现。自此,塑料的产量逐年上升,从年的万吨,增加到年的3.8亿吨。依此速率,到年,塑料在石油产品中的占比将高达20%。
包装工业是迄今为止原生塑料需求量最大的领域。此外,塑料也被用在建筑、交通等重要基础设施中,以及家具、电器、衣物等日常用品中。
在疫情防控依然十分严峻的情况下,据权威数据显示,年1月-5月,中国塑料制品行业汇总统计企业累计完成产量.7万吨,以上这些数据意味着,无塑料生活并不现实。不过,想象一下没有塑料的生活,有助于我们想出如何与塑料建立一种新的、更可持续的关系。
医院不再使用塑料
在医院,如果不能使用塑料将带来严重的后果。莎伦·乔治(SharonGeorge)是英国基尔大学的高级讲师,主要从事环境可持续发展和绿色科技相关的教学。乔治说:“想象一下使用无塑料的透析装置。”
医院几乎无处不在:手套、管材、注射器、血袋、样品管等。年,科学家发现变异型克雅氏病(vCJD,比如疯牛病)是由一种叫做朊病毒(prion)的蛋白质的错误折叠引发的,而医院的常规消毒。于是,自此之后,之前在一些手术中常规的可重复使用的手术器械,就被一次性器械取代了。
此外,一些日用塑料制品对健康也至关重要。例如,生殖健康用品,以及口罩,包含基于塑料制成的口罩和可重复使用的布口罩。口罩有助于减缓新冠病毒的传播。“面对新冠病毒,戴口罩不仅关乎自身安全,也与其他人息息相关。”乔治说,“如果停产基于塑料制成的口罩,将会大规模减少口罩数量,从而可能导致生命损失。”
如果食品包装不再使用塑料
此外,如果塑料消失,我们的粮食系统也很快就会崩溃。在食品行业中,塑料包装不仅能防止运输途中发生损伤,延长食品保存时间,还有助于市场营销和传播。埃莱尼·雅科维杜(Elenilacovidou)是英国布鲁内尔大学环境管理学相关的讲师。雅科维杜说:“我无法想象目前粮食系统中的塑料将如何被取代。”
这样的话,不仅消费者需要改变习惯,超市的供应链也必须优化,甚至可能需要彻底革新。
事实上,对于易腐烂的水果和蔬菜而言,商家可以选择散卖。根据英国倡导减少浪费的公益组织WRAP(废物与资源行动计划)的研究,塑料包装能够使储存在冰箱中西蓝花的保质期延长约1周,并能使室温下香蕉的保质期延长约1.8天。
然而,在某种意义上,取代食品级的塑料包装可能是最容易实现的一步。例如,你可以选择购买玻璃瓶装牛奶,但乳制品行业还是需要使用塑料管材,将牛奶从奶牛挤压、输送至瓶中。此外,即使你购买的是散装的蔬菜,农民也会用到塑料膜来节约用水和控制杂草。因此可以说,如果没有塑料,我们所熟知的工业化农业可能将不复存在。
值得一提的是,完全替换塑料包装可能会对环境造成意料之外的影响。尽管相比于塑料,玻璃具有一定的优势,例如可无限循环使用,但在1升的同等容量下,塑料瓶仅重40克,而玻璃瓶则重达克。因此,在长途运输牛奶、果汁、碳酸饮料等液体时,更重的玻璃容器会导致更多的碳排放。如果车辆本身也不含塑料的话,将会继续增加重量,从而进一步增加碳排放。
替代塑料
在没有塑料的世界,利用植物制造新型塑料也开始变得非常诱人。
生物塑料与石化塑料拥有许多相同的特性。例如,利用玉米淀粉制成的聚乳酸(polylacticacid,PLA)能够用于制成吸管,这与现在相应的塑料吸管几乎没有区别,而纸质吸管则会变得湿软,而且是在喝完饮料之前。生物塑料的原材料通常是糖、玉米等植物的可食用部分,也可以是不宜食用的植物材料,如甘蔗渣。部分生物塑料可生物降解或可堆肥,例如:通常食用工业化堆肥设备进行处理,从而确保它们不会残留在自然环境里。
可生物降解材料定义及降解机理
生物降解材料,亦称为“绿色生态材料”,指的是在土壤微生物和酶的作用下能降解的材料。具体地讲,就是指在一定条件下,能在细菌、霉菌、藻类等自然界的微生物作用下,导致生物降解的高分子材料。
理想的可生物降解材料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终转化成CO2和H2O而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。
生物降解材料的分解主要是通过微生物的作用,因而,生物降解材料的降解机理即材料被细菌、霉菌等作用消化吸收的过程。
首先,微生物向体外分泌水解酶与材料表面结合,通过水解切断表面的高分子链,生成小分子量的化合物,然后降解的生成物被微生物摄入体内,经过种种代谢路线,合成微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终转化成水和二氧化碳。按其降解的化学本质则分为水解和酶解两种。
01
水解机理
材料的降解实质上是其内部的高分子链段在特定条件下断裂成低分子量的寡聚物,并最终分解为单体的过程。材料的“溶蚀”则是指由于分子链发生断裂,形成的水溶性小分子物质离开聚合物材料,导致材料的力学性能降低,材料最终完全消失的过程,溶蚀又可表面溶蚀和整体溶蚀。
如果分子链段的降解速度比水分子在材料中的扩散速度快,链段的水解限制在材料表面,而很难进入到材料的内部,这种方式属于表面溶蚀或异相溶蚀,如果水分子在材料的扩散速度比高分子链段的水解速度快,那么材料表面和内部的降解同时进行,因此属于整体溶蚀。
02
酶解机理
对于易水解的聚合物,在体内可能同时存在单纯的水解和酶催化水解两种作用。脂肪酶能促进聚酯分解,而水解酶可促进易水解聚合物的降解。脂肪酶R.delemerlipase、Rhizopusarrhizuslipase、Pseudomnaslipase为PCL的特异性降解酶,在这些酶存在下,PCL降解速度加快,在通常情况下完全降解需要2-3年,而在酶的存在下完全降解时间缩短为几天。
图:酶促氧化机理
可生物降解材料的特点
生物降解材料具有以下特点:
1、可与垃圾一起处理,也可制成堆肥回归大自然;
2、因降解而使其体积减小,延长填埋场使用寿命;
3、不存在普通塑料需要焚烧的问题,可抑制二噁英等有害气体的排放;
4、可减少随意丢弃对野生动植物的危害;
5、储存运输方便,只要保持干燥,不需避光;
6、应用范围广,不但可以应用于农业和包装行业,还可以广泛应用于医疗行业。
可生物降解材料的应用
生物降解材料是20世纪80年代后随着环境、能源等矛盾的突出而发展起来的新型材料,可以部分代替通用塑料,医用、包装和纤维是其三大热门应用领域。
其中,特别随着“禁塑令”施行之后,无论是外卖店、茶饮店都在将塑料吸管替换为纸质或可降解材料的吸管,还是大型商超普遍将付费塑料袋更换为可降解塑料袋。可降解制品已经以更多元的形式,进入到大众生活当中。
羽迪降解色母粒
羽迪研发的生物降解色母粒选用优质原辅料,载体是世界公认的全生物降解材料PLA、PBS、PBAT等,分散剂选用的亦是全生物降解材料,经进口连续密炼机组加工而成。将这种母粒与生物降解材料进行共混,就能制造出真正的生物降解塑料,不仅完全符合国家标准,更能完全满足环保理念的要求!
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年7月,羽迪生物降解色母粒通过国家塑料制品质量监督检测中心严格检测,符合GB/T-6降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求。
羽迪生物降解母粒
羽迪降解色母粒应用领域
羽迪全生物降解色母粒,具有分散性好、相容性好、应用范围广等特点,适用于一次性杯碗、吸管、注塑、吸塑及吹塑等产品,满足客户的不同品类需求。
羽迪始终以“创新、环保、发展”为理念,致力于谋求与客户的共同发展,如需了解更多产品相关信息,欢迎您在
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