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降解塑料科普知识系列(一)

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2020/8/14     浏览次数:    

  什么是降解塑料?

  降解塑料专委会:降解塑料是一个大的概念,它是在规定环境条件下,经过一段时间和包含一个或更多步骤,导致材料化学结构的显著变化而损失某些性能(如完整性、分子质量、结构或机械强度)和/或发生破碎的塑料。其中,光降解塑料、热氧降解塑料属于破裂型塑料,不应归结在生物降解塑料中。降解塑料应使用能反映性能变化的标准试验方法进行测试,并按降解方式和使用周期确定其类别。不结合降解塑料类型及其降解环境条件,而笼统地说降解塑料,并不是说该类塑料就是能够完全降解为对环境无害的物质。


  什么是生物降解材料?

  降解塑料专委会:生物降解材料包括了生物降解天然高分子材料如纤维素、淀粉、纸等,也包括了生物合成或化学合成得到的生物降解塑料等。

  生物降解塑料,是指在自然界如土壤和/或沙土等条件下,和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质(如微生物死体等)。

  要注意的是,每一种生物降解材料包括纸等,其降解都需要一定环境条件,如果在不具备降解条件尤其是微生物生活条件下,其降解会很慢;同时,也并不是每一种生物降解材料在任何环境条件下都能够快速降解。因此,对待生物降解材料,应该从其环境条件出发,结合材料本身结构等进行分析判定其是否为生物降解材料。如何判断一种材料是否可以生物降解,国际上和中国都出台了一系列的检测方法标准,这在标准问题中进行回答。


  生物降解塑料都有哪些种类?

  降解塑料专委会:根据生物降解塑料的原料来源,可将其分为生物基生物降解塑料及石化基生物降解塑料两类。

  生物基生物降解塑料主要可分为四类:第一类为天然材料直接加工得到的塑料,目前市场上,利用天然高分子生产的生物降解塑料,主要有热塑性淀粉、生物纤维素、多糖类和聚氨基酸以及其共混改性、化学改性的产物;第二类为微生物发酵和化学合成共同参与得到的聚合物,如聚乳酸(PLA)等;第三类为由微生物直接合成的聚合物,如聚羟基烷酸酯(PHA)等;第四类为以上这些材料共混加工得到的或这些材料和其他化学合成的生物降解塑料共混加工得到的生物降解塑料。

  石化基生物降解塑料是指以化学合成的方法将石化产品单体聚合而得的塑料,如聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、二氧化碳共聚物(PPC)、聚乙醇酸(PGA)等。



  什么是可堆肥生物降解塑料?

  降解塑料专委会:堆肥化是产生堆肥的一种需氧处理方法。可堆肥,是指在堆肥过程中材料被生物分解的能力。一种材料包括纸、塑料等,如宣称有堆肥能力,必须说明材料在堆肥化体系中(如标准试验方法所示)可生物分解和崩解,并且在堆肥最终使用中是完全可生物分解的。堆肥必须符合相关的质量标准。质量标准如低重金属含量、无生物毒性、无明显可区分的残留物。



  工业化堆肥和家庭堆肥的区别?

  降解塑料专委会:肥是混合物生物分解得到的有机土壤调节剂。该混合物主要由植物残余组成,有时也含有一些有机材料和一定的无机物。堆肥的原料可以是城乡的有机固体废弃物,如农业作物秸秆、农村养殖粪便、城市生活垃圾、厨余垃圾、市政污泥、食品工业废渣等。堆肥化,产生堆肥的一种处理方法,是利用自然界广泛存在的微生物,有控制地促进固体废物中可降解有机物转化成为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥化根据微生物生长的过程及其是否给氧,可以分为好氧堆肥化和厌氧堆肥化,好氧堆肥化是在氧气存在下,有机物质分解的过程,最终产物是CO2、H2O、热量和腐殖质,厌氧堆肥化是无氧条件下,厌氧微生物将有机物降解成CH4、CO2、H2O、热量和腐殖质。通常说的堆肥化是指好氧堆肥化。

  工业化堆肥是指在控制条件下,微生物对固体和半固体有机物质进行好氧中温或高温降解,产生稳定腐殖质的过程。一般周期为180天,但随着好氧堆肥技术变化,最短时间也有到30天甚至更短。

  家庭堆肥是指在主要利用家庭厨余或园林垃圾,进行好氧堆肥,用于生产供自家使用的堆肥过程。家庭堆肥的时间较工业堆肥时间长,但一般最长不超过一年。

  无论是工业化堆肥和家庭堆肥,其所处理的有机垃圾,应有以下特征:

  a) 生物分解性能(即材料原本的可生物分解性);
  b) 堆肥过程中的崩解性能;
  c) 不会对生物分解过程产生不利影响;
  d) 对最终堆肥质量产生不利影响,如:有害元素超量。


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