塑料工业稳步发展 降解塑料价值体现及质量评价

    塑料工业的发展始于二次世界大战时期，由于塑料所具有的独特的优异性能引起了军事工程科研人员的重视和兴趣，二次大战后塑料应用从军工走向民用，步入了迅速发展时期。

　　根据塑料制品的用途和使用环境不同，对塑料性能提出了不同要求，如塑料农用薄膜，购物袋、食品袋以及工业包装材料等，在广泛实际使用的同时，也带来了一些负面影响，即通常所称的“白色污染”。为了解决“白色污染”问题，提出了各种不同的治理方案和声音：有入主张全面禁止使用，但迄今为止禁而不止，可见它有着继续生存的价值；有入主张采用取代晶——纤维模塑制品、降解塑料甚至恢复采用纸质包装等等。所以在20世纪90年代初，一度掀起了我国降解塑料开发研究的高潮，全国约有四五十家开发研究和生产单位。
　　
　　通过光或微生物将塑料大分子链切断变成小分子，最终变成水和二氧化碳消失于自然界，这一过程称之塑料降解过程。目前工业化生产的降解塑料是通过加入第三助剂诱发，使普通塑料发生光降解或生物降解的效果，此类降解塑料称之掺混型降解塑料。例如在PE中加入一定量的光敏剂(一般为变价元素——Fe、Co、Ni、Cc等，其中最常用的是铁，价廉又毒性低的金属有机化合物，例如硬脂酸铁，二茂铁及其衍生物等)掺混后，加工成型即可。淀粉基塑料是目前国内外较为普遍的生物降解塑料，以淀粉向微生物生存和繁殖提供养分，同时微生物以淀粉颗粒点为突破口使塑料制品力学性能下降造成制品崩裂，达到降解的目的。中国科学院土地研究所曾对光解农用地膜碎片残留对农作物根系发育的影响进行过研究。获得了4平方厘米碎片对农作物根系发育没有影响的结论。我们曾在90年代初，在砾石土中对淀粉基PE膜进行埋土试验，半年后发现，PE膜千疮百孔，力学性能明显下降，重量变轻，植物根系穿膜生长等现象，说明淀粉基PE膜具有生物降解性能。
　　
　　塑料降解过程需要具备一定的客观条件，光降解离不开光照，并在一定的湿度环境下进行；生物降解必须要有微生物存在，降解速率与微生物的种类、数量以及微生物生存和繁殖条件——温度、湿度相关，这—过程需要一定的时间。例如天然纯棉织品在地下，经过一段时间之后变烂，并且逐步消失，这一过程实际上就是生物降解过程，不过我们习惯上称之腐烂。
　　
　　降解塑料质量评价和性能测试，迄今还没有快速和简便的可靠方法。虽然光降解已有实验可靠的检测方法，但费用较贵。对于生物降解测试方法，因为涉及到采用何种菌种，环境因素等原因，从而带来了诸多不便，以致生产企业、质监部门无法及时判断产品质量优劣。前一时期不少生物降解产品是不达标的，虽然在塑料中添加有淀粉，但并没有达到明显的降解效果(美国农业部门专家早在20世纪60年代就提出，在塑料制品中淀粉添加量在6%以下的不属降解塑料)。同样对于掺混型光降解塑料，根据实践经验，在HDPE和LDPE中，光敏剂添加量是不同的，HDPE中用量要大，即使在同一品种的PE制品中，制品厚度不同，添加量也不同。如果没有引起生产企业足够重视将造成降解性能上的差异，可能会带来一些负面影响。由于对降解塑料管理和质量监管不够，个别人从纯商业利益出发，光敏剂或淀粉的添加量不到位，以假乱真，鱼目混珠，带来一些不良影响。
　　
　　降解塑料用途是十分广泛的。外贸领域的包装材料十分引入注目。在国际贸易中外商常常指定要用降解的包装材料。据笔者所知，日本、韩国和我国台湾省一些厂商向我们订购生物降解型塑料材料。此外，还有一些特殊部门需要降解塑料。所以说降解塑料材料的出现和发展，不仅仅是为了解决塑料的“白色污染”问题，很多方面均有它存在的需要和价值，其应用领域的开拓也需要我们予以关注。