曹海俠
(界首市市場(chǎng)監(jiān)督檢驗(yàn)所,安徽 界首 236500)
我國(guó)塑料制造產(chǎn)業(yè)一直處于快速發(fā)展的時(shí)期,人們對(duì)于塑料產(chǎn)品的需求日益增多。隨著我國(guó)綠色發(fā)展戰(zhàn)略的提出,塑料使用問(wèn)題受到越來(lái)越多社會(huì)領(lǐng)域的關(guān)注。可降解塑料應(yīng)運(yùn)而生,在一定程度上緩解了不可降解塑料帶來(lái)的“白色污染”,與此同時(shí)塑料回收再利用技術(shù)也日趨成熟,使人們可以繼續(xù)享受塑料產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。
調(diào)查顯示,2019年1月-2019年11月期間,全國(guó)塑料制品產(chǎn)品高達(dá)7 199.5萬(wàn)t,相比于去年增加了一千多萬(wàn)噸,整個(gè)塑料制品行業(yè)保持穩(wěn)定發(fā)展。塑料制品的繁榮也意味著生態(tài)污染將進(jìn)一步加劇,需要國(guó)家和社會(huì)高度警惕。2020年1月,國(guó)家發(fā)展改革委聯(lián)合生態(tài)環(huán)境部頒布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見(jiàn)》,內(nèi)容顯示我國(guó)將在部分地區(qū)率先禁止和限制塑料制品的生產(chǎn)、銷(xiāo)售和使用,預(yù)計(jì)將在2022年末實(shí)現(xiàn)塑料制品的生產(chǎn)使用大幅度下降。除了掐斷塑料制品的產(chǎn)生源頭之外,我國(guó)政府和各類(lèi)環(huán)保研究機(jī)構(gòu)還應(yīng)該從塑料回收和再利用技術(shù)上做文章,利用前沿的科學(xué)技術(shù)探索更加優(yōu)質(zhì)和高效的廢舊塑料回收再利用路徑,在放棄額外大量增加塑料制品數(shù)量的基礎(chǔ)上提升塑料的利用率。
光降解塑料是一種在光照條件下能發(fā)生降解反應(yīng)的塑料材質(zhì),其應(yīng)用原理主要為兩類(lèi):①使用一氧化碳、乙烯等一系列烯烴組成特定的聚合物作為塑料的主要原材料,當(dāng)聚合物中的含羰基等發(fā)色基團(tuán)、弱鍵等受到光線中的紫外線之類(lèi)的較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光能照射,其分子相互之間的鏈接會(huì)自行分解,從而引發(fā)降解現(xiàn)象。②在原先塑料材料中混入二苯甲酮這類(lèi)光敏劑,當(dāng)塑料吸收300nm以上波長(zhǎng)的光線時(shí),其內(nèi)部的光敏劑就會(huì)與其他相鄰的分子發(fā)生脫氫反應(yīng),降低內(nèi)部分子量,而反應(yīng)產(chǎn)生的能量為光降解提供條件。雖然光降解塑料的光照條件十分容易得到滿足且不需要耗費(fèi)降解成本,但是并不是每個(gè)區(qū)域都能有長(zhǎng)時(shí)間充足的光照條件,因此該塑料只能被應(yīng)用于多光照地區(qū),難以進(jìn)行廣泛推廣。
生物降解塑料是人們巧妙利用大自然的物質(zhì)循環(huán)特性構(gòu)思出的降解塑料。理想狀態(tài)下,當(dāng)廢棄的塑料長(zhǎng)時(shí)間被放置在一片區(qū)域內(nèi),其本身被生態(tài)環(huán)節(jié)中的分解者們完全分解成為二氧化碳、甲烷、水以及各類(lèi)元素?zé)o機(jī)鹽等自然物質(zhì)進(jìn)行自然界的循環(huán)系統(tǒng),符合資源循環(huán)利用的理念。生物降解塑料具備較好的降解性,主要被應(yīng)用于商品的軟硬包裝膜和一次性用具領(lǐng)域。但該類(lèi)降解材料存在明顯的缺陷:①生物降解塑料的承重能力相比于傳統(tǒng)的塑料較低,無(wú)法包裝重量過(guò)大的物件,且經(jīng)不起反復(fù)使用。②生物降解塑料的成品是非透明的,顏色暗淡泛黃,影響包裝的美感,不符合大眾的審美,很難受到大眾喜歡。③相較于其他塑料,生物降解塑料成本更高,這使得許多商家不愿意虧損利益替代原本使用的塑料,導(dǎo)致該塑料得不到有效推廣。
二氧化碳基降解塑料是在上述生物降解塑料的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,其本質(zhì)還是通過(guò)自然界的微生物將塑料分解成二氧化碳進(jìn)入自然循環(huán),但解決了原本生物降解塑料成本過(guò)高的問(wèn)題,主要原材料取自于空氣中的二氧化碳以及一些單體碳物質(zhì),十分廉價(jià)。其制作原理是利用一些特定的高活性催化劑將二氧化碳和一些單體物質(zhì)進(jìn)行加速作用,共聚成為聚合物,這些聚合物根據(jù)所需塑料產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的處理改造,便可以得到具有指定性能的二氧化碳基生物降解塑料。二氧化碳基降解塑料作為一種低成本降解塑料,對(duì)環(huán)境實(shí)現(xiàn)了零污染,同時(shí)還可以緩解地球溫室效應(yīng),具有廣闊的發(fā)展前景。
淀粉基降解塑料其實(shí)也是另一種形式的生物塑料,其有別于二氧化碳基塑料之間的區(qū)別便是使用淀粉作為主要原材料。淀粉本身是一種高分子的聚合物,研究人員需要利用特定的材料與淀粉混合加工,將淀粉內(nèi)的羥基進(jìn)行酯化、醚化,弱化淀粉大分子之間的相互作用力,改變淀粉的化學(xué)性質(zhì),再加入其他聚合物材料加工,便形成了淀粉基降解塑料。淀粉原材料成本較低,且來(lái)源豐富,具有可再生性。由淀粉制成的淀粉基降解塑料能被微生物完全分解,且分解所得的各類(lèi)物質(zhì)是較好的肥料。因此淀粉基降解塑料廢棄物常使用填埋法和堆肥法的方式進(jìn)行處理,具有極高的環(huán)保和再利用價(jià)值。
經(jīng)由各個(gè)渠道收集而來(lái)的廢舊塑料堆積物通常是由多種不同類(lèi)型的塑料混合而成。如果將這些混合廢舊塑料進(jìn)行統(tǒng)一處理,再生成新的混合塑料,不僅得到的成品不穩(wěn)定,其性能也會(huì)有一定程度的減弱。因此廢舊塑料處理的第一步便是將不同類(lèi)型的廢舊塑料分離,獲得純度較高的單一塑料,進(jìn)行分類(lèi)回收。現(xiàn)有的廢舊塑料分離方法主要有以下幾種:①人工分離法。工作人員依靠識(shí)別不同類(lèi)型塑料的材質(zhì)、透明度、手感等特點(diǎn)手工進(jìn)行塑料分離。這種分離方法適用于小規(guī)模的塑料分離處理,為社會(huì)提供了眾多工作崗位,但是其分離效率和質(zhì)量完全取決于分離人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和工作經(jīng)驗(yàn),分離成果容易出現(xiàn)差錯(cuò),現(xiàn)已慢慢被社會(huì)淘汰。②密度分離法。不同原材料構(gòu)成的塑料其本身的密度也是不同的,工作人員選取密度介于不同塑料材質(zhì)密度之間的溶液,將廢舊塑料混合物浸入其中,塑料會(huì)自行上浮或下沉并停留在某一區(qū)間內(nèi)。工作人員可以根據(jù)上浮或下沉的程度來(lái)判斷塑料的種類(lèi)。密度分離法不僅僅局限于在溶液中完成,近年來(lái)也衍生出了空氣分析、離心分離等技術(shù),可以更加高效地完成廢舊塑料的分離工作。③光分離法。廢舊塑料中的物質(zhì)遇到特定的光會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色和透明度。工作人員通常使用多種光介質(zhì)對(duì)廢舊塑料進(jìn)行掃描,根據(jù)反饋的顏色來(lái)辨別不同塑料的種類(lèi)。這種方法可以在復(fù)雜的廢物堆中精準(zhǔn)找出指定塑料,實(shí)現(xiàn)塑料分離,受到一部分企業(yè)青睞。
廢舊塑料的回收工作是指將廢舊塑料的剩余價(jià)值通過(guò)某一方式轉(zhuǎn)換成新的資源或者產(chǎn)品,賦予其嶄新的價(jià)值。廢舊塑料的回收手段主要分為機(jī)械回收和化學(xué)回收兩類(lèi)。機(jī)械回收是采取分離、清洗、碾碎、重塑等物理的手段對(duì)廢舊塑料進(jìn)行再加工,重新投入市場(chǎng)使用。這類(lèi)回收方法成本較低,且工藝簡(jiǎn)單,常用于做單一類(lèi)型的較為完整的廢舊塑料處理。而化學(xué)回收手段通常是對(duì)廢舊塑料進(jìn)行焚燒或者化學(xué)分解,通過(guò)焚燒產(chǎn)生的熱量和分解回收物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的再利用。由于焚燒塑料會(huì)使部分塑料產(chǎn)生有毒物質(zhì),對(duì)于環(huán)境的污染較大,一般不建議使用直接焚燒手段進(jìn)行回收處理。相比之下,化學(xué)分解回收就比較環(huán)保,且適用于目前大部分可降解塑料,被眾多國(guó)家和企業(yè)使用。
廢舊塑料資源再利用是一個(gè)統(tǒng)籌全局的過(guò)程,其內(nèi)容眾多,流程復(fù)雜,需要多個(gè)企業(yè)和部門(mén)共同合作參與。塑料產(chǎn)品制造廠商要充分考慮產(chǎn)品的使用周期和污染能力,從設(shè)計(jì)到加工到出產(chǎn)的全部環(huán)節(jié)都要堅(jiān)持綠色環(huán)保理念,并對(duì)制造不同的塑料制品進(jìn)行可回收標(biāo)注,方便后續(xù)回收工作的進(jìn)行。相關(guān)回收企業(yè)要建立一條完整的塑料分離、回收、再利用的產(chǎn)業(yè)鏈,高質(zhì)量、高效率地完成塑料回收利用工作,在提高塑料利用率的基礎(chǔ)上獲取想要的利益,從而促進(jìn)該行業(yè)蓬勃發(fā)展。而政府要成為制造廠商、回收企業(yè)、社會(huì)之間的溝通橋梁,強(qiáng)化不同單位的合作關(guān)系,使得塑料資源再利用成為全國(guó)共識(shí)。
在我國(guó)全民環(huán)保的浪潮下,塑料的回收再利用對(duì)我國(guó)實(shí)施綠色發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的意義。政府和環(huán)保研究機(jī)構(gòu)要加大塑料研究資金的投入,積極研發(fā)不同類(lèi)型實(shí)用且無(wú)污染的可降解塑料,規(guī)范廢舊塑料的分離、回收流程環(huán)節(jié),提高塑料的回收再利用效率和質(zhì)量。