王立 李林林 郗丹 張維 王微山

摘要：研究了可降解塑料發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了目前聚烯烴可降解塑料和生物可降解塑料國(guó)內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀，降解性能標(biāo)準(zhǔn)體系以及發(fā)展瓶頸。從政策層面、標(biāo)準(zhǔn)制修訂及垃圾回收系統(tǒng)等方面給出了建設(shè)性意見，利于可降解塑料市場(chǎng)健康規(guī)范發(fā)展。

關(guān)鍵詞：可降解塑料；產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀；發(fā)展瓶頸

中圖分類號(hào)：TB48 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1400 （2021） 04-0030-04

Analysis of The Current Situation and Development Bottleneck of The Degradable Plastic Industry

WANG Li， LI Lin-lin， XI Dan， ZHANG Wei， WANG Wei-shan

（Shandong Institute for Product Quality Inspection， Jinan 250102， China）

Abstract： The development status of degradable plastics is studied， and the current domestic production status of polyolefin degradable plastics and biodegradable plastics， the degradation performance standard system and development bottlenecks are introduced. From the policy level， constructive opinions were given in terms of standard formulation and revision and garbage recycling system， which is conducive to the healthy and standardized development of the degradable plastics market.

Key words： degradable plastics； industry status； development bottleneck

受生態(tài)環(huán)境壓力，各國(guó)都出臺(tái)了嚴(yán)厲的禁限塑令，相比于普通塑料，可降解塑料的降解過(guò)程更快速，與自然環(huán)境和諧共生，因此被認(rèn)為是解決“白色污染”的有效途徑?？山到馑芰弦讶怀蔀榄h(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一，正受到全球廣泛關(guān)注。近來(lái)，我國(guó)限塑令、垃圾分類等一系列政策相繼出臺(tái)[1-3]，鼓勵(lì)使用可降解購(gòu)物袋、可降解包裝膜（袋），在餐飲外賣領(lǐng)域推廣使用可降解塑料袋等替代產(chǎn)品。在綠色新政的驅(qū)動(dòng)下，可降解塑料技術(shù)研發(fā)速度加快，并已逐漸應(yīng)用于購(gòu)物袋、餐飲具、農(nóng)用地膜、快遞運(yùn)輸包裝等生產(chǎn)生活領(lǐng)域[4-10]。面對(duì)巨大的市場(chǎng)缺口和發(fā)展機(jī)遇，可降解塑料制品或?qū)⒂瓉?lái)下個(gè)風(fēng)口。

1 可降解塑料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

目前市場(chǎng)上可降解塑料按原料來(lái)源劃分為聚烯烴可降解塑料和生物可降解塑料，聚烯烴類可降解塑料主要指聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類樹脂為原料，添加適量淀粉、無(wú)機(jī)鹽類或降解催化劑共混制成。該類產(chǎn)品由于使用性能、原料成本優(yōu)勢(shì)，目前占較大市場(chǎng)份額。但由于部分聚烯烴類可降解塑料制品在環(huán)境中僅發(fā)生部分氧化，喪失物理使用性能，碎片化變成危害更大的微塑料，備受爭(zhēng)議。此類可降解產(chǎn)品類型目前主要集中在淀粉+聚烯烴類可降解塑料，碳酸鈣+聚烯烴類可降解塑料制品。2020年英國(guó)出臺(tái)了關(guān)于PAS 9017：2020 [11]，標(biāo)準(zhǔn)明確了聚烯烴是一種以碳?xì)浠衔餅榛A(chǔ)的材料，對(duì)環(huán)境刺激具有抵抗力，對(duì)生物攻擊具有惰性。由于塑料污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，需要在目前以聚烯烴為基礎(chǔ)的包裝中進(jìn)行創(chuàng)新，因此提出了基于添加劑的解決方案，作為聚烯烴材料中的可生物降解創(chuàng)新。本PAS的主要目的是提供一種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提供關(guān)于含有特定生物降解添加劑的特定聚烯烴在露天陸地條件下的生物降解性的數(shù)值數(shù)據(jù)。PAS是專門設(shè)計(jì)用來(lái)模擬在無(wú)特殊要求環(huán)境中的生物降解過(guò)程，例如亂扔垃圾或無(wú)管理處置的情況。按照此標(biāo)準(zhǔn)要求，含有高效催化劑的聚烯烴類可降解塑料可以通過(guò)環(huán)境降解分子量下降到一定程度，羰基指數(shù)≥1，就可以進(jìn)行下一步的生物分解，按照GB/T22047-2008 [12]標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，720天內(nèi)生物分解率可達(dá)到90%以上，實(shí)現(xiàn)全生物分解。目前該類含高效催化劑的聚烯烴類可降解塑料制品已廣泛應(yīng)用在地膜，購(gòu)物袋，快遞運(yùn)輸包裝，食品接觸包裝材料等領(lǐng)域，在美國(guó)，英國(guó)，法國(guó)，澳大利亞，加拿大，新加坡，沙特，以色列等國(guó)家已有十幾年的推廣應(yīng)用歷史。我國(guó)在高效催化劑的研究領(lǐng)域也取得了重大突破，已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

另一類生物可降解塑料，是目前公認(rèn)能夠完全生物降解為二氧化碳、水及無(wú)機(jī)鹽類的高分子材料，按其來(lái)源可分為天然基生物降解塑料、生物基生物降解塑料和石油基生物降解塑料，具體典型種類見圖1。

利用可生物降解的天然高分子物質(zhì)為基材制造的生物降解塑料稱為天然基生物降解塑料，以淀粉為例，經(jīng)過(guò)改性、接枝反應(yīng)后與其他聚合物共混加工而成的一種塑料產(chǎn)品，具有生產(chǎn)成本低、投資少、可生物降解的特點(diǎn)，目前已應(yīng)用在包裝材料、地膜、食品接觸材料、玩具等領(lǐng)域。生物基生物降解材料塑料是以生物降解的天然高分子物質(zhì)經(jīng)過(guò)化學(xué)合成制得的生物降解塑料，以聚乳酸為例，它是以有機(jī)酸乳酸（來(lái)自于淀粉）為原料經(jīng)化學(xué)合成的高分子材料，具有無(wú)毒，強(qiáng)度高、易加工成型和優(yōu)良的生物相容性特點(diǎn)，但PLA質(zhì)地較脆硬，工業(yè)上需進(jìn)一步的改性后才能加工使用，當(dāng)前，PLA型降解塑料已在各地廣泛應(yīng)用。石油基生物降解材料是通過(guò)石油裂解產(chǎn)物為原料通過(guò)化學(xué)合成的可生物降解的高分子材料，以PBAT為例，它是己二酸丁二醇酯和對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，具有PBA和PBT的特性，即具有較好的額延展性和斷裂伸長(zhǎng)率，也具有較好的耐熱性和耐沖擊性能，此外還具有優(yōu)良的生物降解性，是可降解塑料材料中市場(chǎng)應(yīng)用較好的降解材料之一。由于生物可降解塑料本身性能特點(diǎn)，還不能完全達(dá)到聚烯烴樹脂的物理性能，目前的生物可降解材料一般需要共混或改性后使用。

2 可降解塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸

隨著可降解塑料市場(chǎng)的快速發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量和降解性能問(wèn)題日益凸顯，各類可降解塑料制品無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)要求，不僅給消費(fèi)者和政府監(jiān)管部門造成困擾，也制約了可降解塑料行業(yè)健康規(guī)范發(fā)展。究其原因主要有以下幾方面：

1）政府監(jiān)管部門在“可降解”上一直沒有明確的要求，存在諸多的顧慮，出臺(tái)的文件未明確說(shuō)明“可降解”的范疇，單純的讓企業(yè)，行業(yè)協(xié)會(huì)去試水，引導(dǎo)，讓市場(chǎng)去檢驗(yàn)，但可降解塑料行業(yè)本身肩負(fù)著生態(tài)環(huán)保的社會(huì)責(zé)任，單純的靠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)只會(huì)導(dǎo)致可降解塑料產(chǎn)品質(zhì)量魚龍混雜，是無(wú)法達(dá)到預(yù)期目的的。

2）標(biāo)準(zhǔn)不健全，缺少?gòu)?qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)?？山到馑芰现破返氖褂眯阅芎徒到庑阅苁窍嗷ッ埽嗷ブ萍s的，聚烯烴類可降解塑料可參照標(biāo)準(zhǔn)只有GB/T 20197-2006 [13]，該標(biāo)準(zhǔn)中的光、熱氧降解塑料降解性能的測(cè)試指標(biāo)斷裂拉伸保留率、分子量下降率并不能真正解決降解徹底的問(wèn)題，發(fā)生部分老化降解的降解塑料雖然能夠標(biāo)準(zhǔn)要求，但卻變成了危害更大的微塑料，另外標(biāo)準(zhǔn)中要求的氙燈加速老化試驗(yàn)中規(guī)定的光輻照量要求在60W氙燈照射5天就能達(dá)到降解指標(biāo)，顯然與可降解塑料制品的使用要求相背離，滿足了降解性能，就縮短了流通和使用壽命。另外，生物可降解塑料制品目前測(cè)試生物分解率的標(biāo)準(zhǔn)分為有氧和厭氧兩種方式，具體見表1，仲裁方法也是檢測(cè)時(shí)效最短的GB/T 19277.1-2011，該方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)特定的堆肥材料、溫度、濕度、pH值等試驗(yàn)條件，檢驗(yàn)周期根據(jù)產(chǎn)品材質(zhì)在45天至180天左右，檢驗(yàn)周期長(zhǎng)，檢測(cè)成本高，導(dǎo)致生產(chǎn)企業(yè)檢驗(yàn)壓力巨大，政府監(jiān)管部門監(jiān)管困難。

3）垃圾回收系統(tǒng)薄弱，我國(guó)積極倡導(dǎo)可降解塑料，特別是生物可降解塑料的推廣使用，目前國(guó)外城市固體垃圾處理方法中，堆肥化方法日益受到極大關(guān)注，因?yàn)樗粌H可以減少垃圾場(chǎng)的負(fù)擔(dān)，而且可以將垃圾轉(zhuǎn)化為無(wú)害的肥料資源，歐美國(guó)家正正積極推廣中，而我國(guó)的垃圾回收幾乎全部采用焚燒和填埋方式，堆肥廠幾乎空白，生物可降解塑料制品的末端產(chǎn)業(yè)鏈滯后，這也是導(dǎo)致生物可降解塑料發(fā)展的重要瓶頸。

3 建議

可降解塑料的研究和使用可以避免對(duì)環(huán)境的破壞，解決能源危機(jī)，是一條可持續(xù)發(fā)展的綠色之路，是未來(lái)發(fā)展的方向。當(dāng)前在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題是可以理解的，歷史上任何事物的發(fā)展都是曲折前進(jìn)的，面對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題，在國(guó)家層面上，建議制定法規(guī)，鼓勵(lì)從業(yè)者和消費(fèi)者使用“綠色環(huán)?！钡目山到獠牧?；遴選擁有核心技術(shù)、能帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的龍頭企業(yè)，加大扶持力度；參照發(fā)達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合我國(guó)國(guó)情，制定快速有效的可降解塑料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系；完善垃圾分類回收系統(tǒng)，普及堆肥廠處理系統(tǒng)，發(fā)揮生物可降解塑料的回收再利用優(yōu)勢(shì)；加強(qiáng)市場(chǎng)引導(dǎo)和宣傳，完善監(jiān)管機(jī)制。

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