塑料工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展 降解塑料價值體現(xiàn)及質(zhì)量評價

    塑料工業(yè)的發(fā)展始于二次世界大戰(zhàn)時期，由于塑料所具有的獨特的優(yōu)異性能引起了軍事工程科研人員的重視和興趣，二次大戰(zhàn)后塑料應用從軍工走向民用，步入了迅速發(fā)展時期。

　　根據(jù)塑料制品的用途和使用環(huán)境不同，對塑料性能提出了不同要求，如塑料農(nóng)用薄膜，購物袋、食品袋以及工業(yè)包裝材料等，在廣泛實際使用的同時，也帶來了一些負面影響，即通常所稱的“白色污染”。為了解決“白色污染”問題，提出了各種不同的治理方案和聲音：有入主張全面禁止使用，但迄今為止禁而不止，可見它有著繼續(xù)生存的價值；有入主張采用取代晶——纖維模塑制品、降解塑料甚至恢復采用紙質(zhì)包裝等等。所以在20世紀90年代初，一度掀起了我國降解塑料開發(fā)研究的高潮，全國約有四五十家開發(fā)研究和生產(chǎn)單位。
　　
　　通過光或微生物將塑料大分子鏈切斷變成小分子，最終變成水和二氧化碳消失于自然界，這一過程稱之塑料降解過程。目前工業(yè)化生產(chǎn)的降解塑料是通過加入第三助劑誘發(fā)，使普通塑料發(fā)生光降解或生物降解的效果，此類降解塑料稱之摻混型降解塑料。例如在PE中加入一定量的光敏劑(一般為變價元素——Fe、Co、Ni、Cc等，其中最常用的是鐵，價廉又毒性低的金屬有機化合物，例如硬脂酸鐵，二茂鐵及其衍生物等)摻混后，加工成型即可。淀粉基塑料是目前國內(nèi)外較為普遍的生物降解塑料，以淀粉向微生物生存和繁殖提供養(yǎng)分，同時微生物以淀粉顆粒點為突破口使塑料制品力學性能下降造成制品崩裂，達到降解的目的。中國科學院土地研究所曾對光解農(nóng)用地膜碎片殘留對農(nóng)作物根系發(fā)育的影響進行過研究。獲得了4平方厘米碎片對農(nóng)作物根系發(fā)育沒有影響的結論。我們曾在90年代初，在礫石土中對淀粉基PE膜進行埋土試驗，半年后發(fā)現(xiàn)，PE膜千瘡百孔，力學性能明顯下降，重量變輕，植物根系穿膜生長等現(xiàn)象，說明淀粉基PE膜具有生物降解性能。
　　
　　塑料降解過程需要具備一定的客觀條件，光降解離不開光照，并在一定的濕度環(huán)境下進行；生物降解必須要有微生物存在，降解速率與微生物的種類、數(shù)量以及微生物生存和繁殖條件——溫度、濕度相關，這—過程需要一定的時間。例如天然純棉織品在地下，經(jīng)過一段時間之后變爛，并且逐步消失，這一過程實際上就是生物降解過程，不過我們習慣上稱之腐爛。
　　
　　降解塑料質(zhì)量評價和性能測試，迄今還沒有快速和簡便的可靠方法。雖然光降解已有實驗可靠的檢測方法，但費用較貴。對于生物降解測試方法，因為涉及到采用何種菌種，環(huán)境因素等原因，從而帶來了諸多不便，以致生產(chǎn)企業(yè)、質(zhì)監(jiān)部門無法及時判斷產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣。前一時期不少生物降解產(chǎn)品是不達標的，雖然在塑料中添加有淀粉，但并沒有達到明顯的降解效果(美國農(nóng)業(yè)部門專家早在20世紀60年代就提出，在塑料制品中淀粉添加量在6%以下的不屬降解塑料)。同樣對于摻混型光降解塑料，根據(jù)實踐經(jīng)驗，在HDPE和LDPE中，光敏劑添加量是不同的，HDPE中用量要大，即使在同一品種的PE制品中，制品厚度不同，添加量也不同。如果沒有引起生產(chǎn)企業(yè)足夠重視將造成降解性能上的差異，可能會帶來一些負面影響。由于對降解塑料管理和質(zhì)量監(jiān)管不夠，個別人從純商業(yè)利益出發(fā)，光敏劑或淀粉的添加量不到位，以假亂真，魚目混珠，帶來一些不良影響。
　　
　　降解塑料用途是十分廣泛的。外貿(mào)領域的包裝材料十分引入注目。在國際貿(mào)易中外商常常指定要用降解的包裝材料。據(jù)筆者所知，日本、韓國和我國臺灣省一些廠商向我們訂購生物降解型塑料材料。此外，還有一些特殊部門需要降解塑料。所以說降解塑料材料的出現(xiàn)和發(fā)展，不僅僅是為了解決塑料的“白色污染”問題，很多方面均有它存在的需要和價值，其應用領域的開拓也需要我們予以關注。