可降解塑料的研究现状及发展趋势

2021-12-27 08:05苑振华
科学与生活 2021年22期
关键词:研究现状发展趋势

摘要:社会的发展与进步,科学技术在不断改变着我们的生活。塑料制品在我们的生活中有着重要的影响作用。塑料制品的优点很多有着很强的耐腐蚀性,需要经过几百年的时间才能被自然降解。普通塑料垃圾的处理方式需要通过掩埋与焚烧处理,这会给环境造成严重的污染。可降解塑料的研究成为了解决这一问题的重要方式。目前光降解塑料与生物可降解塑料成为了现实生活中最实用的塑料制品。本文就对可降解塑料的研究现状以及未来的发展趋势展开了探讨。

关键词:可降解塑料;研究现状;发展趋势

引言:普通塑料制品的强度较高、耐腐蚀性强、制作成本低廉,在我们的日常生活中得到了广泛的应用。我国生产的塑料制品在全球范围内占据着较大的比例,同时也是最大的塑料使用国。在这些塑料制品中大部分的塑料制品都是一次性产品,大量的废气塑料短时间内难以被自然降解,这个我国的环境造成了严重的污染问题,可降解塑料就是解决这一问题的关键因素与有效方式。

一.丁二醇降解塑料

丁二醇是一种重要的有机化工与精细化工的原材料,主要用于生产生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料和PBT纤维的基本原料,特别是PBT塑料是最有发展前途的五大工程塑料之一。1,4丁二醇的下游产品γ-丁内酯是生产2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮产品的原料,由此而衍生出乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值产品,广泛用于农药、医药和化妆品等领域。由于技术壁垒较高和原料来源有限,全球BDO生产相对集中。2011年,全球BDO产能主要分布在亚洲、美国和欧洲,其中亚洲BDO产能占比高达56.6%。中国BDO产业是在引进国外技术的基础上发展起来的。2006-2011年,中国BDO产能增长迅速,年均复合增长率达27.6%。随着中国BDO产能的快速增长,中国BDO对外依存度逐步下降。2011年,中国BDO需求量约为43万吨,产量约37万吨,对外依存度降至14%左右。2012年,中国约有37万吨的BDO产能集中投产,随着新增产能的逐步释放,预计2013年中国BDO市场将会出现产能过剩的局面。目前中国大陆除了大连化工(江苏)公司外,BDO生产基本采用Reppe法和顺酐法。随着中国限制高能耗行业发展和节能减排政策的逐步实行,未来Reppe法BDO装置比例将会下降;而顺酐法因投资低、产品质量好、废物排放少等优点,将会得到较快发展。但是,因为顺酐价格长时间维持高位,受成本影响,国内目前建成的顺酐法装置暂停生产。

二、可降解塑料在各行业中的应用

(一).农业领域的应用

可降解塑料在农业领域的应用主要是农业生产,在上个世纪七十年代,我国开始大范围的使用农用地膜。这种农用地膜可以对农作物起到保温的作用,促进农作物的生长,提高农产品的经济收益,经过多年的使用与在土地中的积累,这些废弃的农用地膜已经对土壤造成了严重的污染,对生产的农产品质量也造成影响,反而会影响农民的经济收益。随着可降解塑料的使用,让塑料地膜可以直接在土壤中分解,得到了广泛的推广使用。

(二).医疗领域的应用

可降解塑料在医疗领域中也得到了广泛的推广与应用,特别是生物降解塑料可以用药物的缓释与吸收手术缝合线。通过生物降解塑料作为药物释放的载体可以延缓药物释放速度;可吸收手术缝合线,让患者在手术以后,不需要进行拆线处理,减少了刀口的感染几率,更促进了伤口的愈合。

(三).食品包装领域的应用

在食品包装领域用以往采用的普通塑料都是聚乙烯、聚苯乙烯等材料所构成的,这种材料的优点是结构稳定,不容易被破坏。而正是因为结构稳定的特点导致了不容易被降解。可降解塑料应用于食品包装中则采取纤维素、淀粉等纯天然的高分子材料制成的,解决了食品包装的问题,不仅有着很强的环保性,更确保食品包装的安全性。

三.可降解塑料研究所面临的问题

可降解塑料的研究发展对我国的环境保护有着重要的作用与现实意义,可降解塑料的出现也是二十一世纪发展对环境保护与可持续发展的必然趋势。因此,加强对可降解塑料的研究,进一步推进可降解塑料的产品研发这是全球的共同目标。虽然我们已经对可降解塑料的研究已经取得了较大的成就,但是还面临着许多问题需要解决。

(一).技术方面的问题

光降解塑料,通过添加稳定剂、分解剂、光敏剂等一些添加剂实现了塑料的快速降解,材料的可控性取决于添加的添加剂的具体分配的比例,由于自然环境的影响,光降解塑料的降解时间与讲解速度无法得到有效地控制,整体的可降解性并不理想。对于生物降解塑料来说,降解性的实现都是根据微生物将大分子进行分解成小分子来实现的,在这个降解过程中也是非常缓慢的,特别是树脂分子材料需要的降解时间更长,特别是对于废弃塑料的回收处理的难度更大,在降解以后各种产物是否真的会对环境造成污染这些问题还需要进一步的研究。

(二).成本控制方面的问题

相比较普通塑料而言,生产的可降解塑料的原材料价格与生产工艺的成本都比较高,最终的产品定价也要高于普通塑料制品。例如:我们常见的可降解餐盒价格要比普通塑料制品的餐盒价格高出一倍。因此,可降解塑料的推广语使用最需要解决的问题就是成本问题。

(三).检验方法与标准的问题

虽然可降解塑料的生产与发展经过了几年的时间已经形成了比较大的规模,但是目前在全球范围内对于可降解塑料的检测方法与检测标准还没有完全统一,由于每个国家的生产工艺、生产技术不统一,导致了检测方法也不统一。这也就导致对于可降解塑料的生产技术与产品的市场比较混乱。就我国而言,我国的可降解塑料的生产相关技术与发达国家相比较而言还存在着一定的滞后性,这对可降解塑料的推广造成了一定的困扰。

四.可降解塑料的发展趋势

随着人们的环保意识的不断提高,世界各国都认识到了环保材料对环境保护的重要性,都开始增加对环保材料的研发投入力度。自然社会的每个生物都有着顽强的生命力,生物可降解塑料来源于大自然,最终也回归于自然,更是资源可持续发展与循环利用的重要方式。随着可降解塑料的深入研究发展可降解塑料产品的开发,在未来一定会取代普通塑料。可降解塑料在未来发展趋势主要的重点有以下几方面的内容:第一,通过结合新型环保材料以及自然环境的深入研究,让可降解塑料的发展技术更加成熟,提高材料的可控性与降解速度;第二,研发全新的产品设备,优化生产工艺技术,有效的降低生产成本,统一规范的降解塑料標准;第三,改良纤维素、淀粉等新型生物降解塑料的功能,扩大适用范围;第四,规范可降解塑料的市场秩序,严格控制可降解塑料的质量与价格,提高人民群众的环保意识。

结束语:可持续发展是当今世界每个国家与每个公民所追求的目标,我们为了我们赖以生存的家园,与我们的生活环境就需要提高环保意识,做好环境保护工作。可降解塑料的开发与应用顺应时代的发展,减少白色污染与环境破坏,在一定程度上缓解了地球的压力,是我国可持续发展战略目标的必然选择。

参考文献:

[1]朱亚龙.浅谈可降解塑料的研究现状及发展趋势[J].化工管理,2018(06):12.

[2]陆海旭.生物可降解塑料的发展现状与趋势[J].化学工业,2016,34(03):7-14.

[3]霍鹏.可降解塑料的研究现状及发展趋势[J].工程塑料应用,2016,44(03):150-153.

作者简介:

苑振华(1990-07-13-)男,汉族,籍贯内蒙古乌兰察布市商都县,大专学历,初级工程师,研究方向——精细化工1.4丁二醇及下游项目生产研发

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