• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

可降解塑料研究现状及发展趋势

雷伟健 朱红芳 梁亚涛 李桂林 戴振宇 郑阳 兰天齐
  
教育文创媒体号
2024年59期
广东聚石化学股份有限公司 广东省清远市 511500

打开文本图片集

摘要:可降解塑料相比于传统塑料制品,具有可降解的环保优势,能避免对大自然的影响。随着可降解塑料的深入研究,目前主要集中于光降解塑料、生物降解塑料、光–生物降解塑料等。未来,可降解塑料的生产成本逐渐下降,强度以及耐热性能将得到改善,推进可降解塑料的广泛应用。为此,本文将探讨可降解塑料研究现状,分析可降解塑料发展趋势,并提出一些建议,希望能为我国可降解塑料的应用提供参考,助力可降解塑料行业不断发展。

关键词:可降解塑料;研究现状;发展趋势

引言:

塑料制品由于价格便宜、质量轻、强度高,在人们日常生活中得到普及与应用。虽然塑料制品的应用可以为民众带来方便,但也会造成严重的负面影响,比如很多塑料制品无法在自然环境中降解,可能需要几百年时间才能消失。对于塑料制品可以通过掩埋、焚烧等方式进行处理,实际过程中依旧存在缺陷,难以满足要求。由于废弃塑料袋无法短时间降解,容易对自然环境造成严重的污染。目前,我国塑料制品的使用数量依旧庞大,如果相关部门不能对塑料制品回收利用,就会产生塑料污染,进而影响生物的多样性。比如,塑料垃圾在自然中停留时间长,有的可达数百年,对土壤和地下水造成污染。随着国家、社会对生态环境保护的重视,可降解塑料受到广泛关注。可降解塑料是特殊设计的塑料制品,将其应用于环境中,可以有效减少环境污染。比如,可降解塑料具有较好的生物降解性,可以依托于微生物作用进行分解,同时在分解过程不会产生有毒物质,对周围环境友好。基于可降解塑料的诸多优点,文章将探讨可降解塑料的研究现状以及发展趋势,希望能为我国塑料行业的发展提供参考[1]。

一、可降解塑料

可降解塑料是一种经过特殊设计的塑料制品,可分为光降解型塑料、生物降解型塑料、二氧化碳基生物降解塑料,主要用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料等领域。比如,在医疗领域中,可以应用生物类降解塑料,主要用于药物缓释、制备,在临床手术中应用,患者不需要进行术后拆线,降低了术后感染的概率,促进伤口恢复。农业领域中应用可降解塑料,主要用于农用地膜等方面,可以促进农作物生长,减少土地污染,避免损害农民收益。食品包装中应用塑料制品,能有效解决传统塑料制品的弊端,保障塑料制品的使用安全性。从可降解塑料的特点来看,主要分为以下几点:一是生物降解性。可降解塑料具有不错的可降解塑料,在微生物作用下,可以分解成无害的小分子,如水、二氧化碳等,解决了传统塑料制品降解能力较差的问题。二是环境友好。由于可降解塑料具有不错的可降解性,且降解过程不会产生有毒有害物质,因此可降解塑料具有环境友好的特点[2]。(如表1为常见可降解塑料性能对比)

二、可降解塑料研究现状

随着我国社会的不断发展,塑料制品的需求量越来越高,相关统计数据显示,我国每年对塑料包装材料的需求量高达几千万吨,其中1/3的废弃塑料难以回收。为了解决传统塑料制品中的问题,研究可降解塑料受到广泛关注。可降解塑料具有安全性、降解性、经济性等特点,可以有效缓解环境污染问题,助力社会可持续发展。目前在可降解塑料的研究领域,主要集中于光降解塑料、生物降解塑料、光–生物降解塑料。

一是光降解塑料。可降解塑料具有安全性、经济性、降解性的特点,能有效解决传统塑料制品导致的白色污染问题。光降解塑料是可降解塑料的一类,其原理是通过光的作用,实现塑料降解。主要依靠塑料中的聚合物分子链,通过紫外线光线照射,能有效激发电子活性,产生光化学反应,最终实现降解。光降解塑料制备方法主要分为两种,比如金属化合物、羰基化合物等,添加剂在吸收光能后产生自由基,最后促使聚合物在氧化作用下劣化,进而达到降解目的。该类技术普遍应用于垃圾袋、包装袋、购物袋等领域,但在实际降解过程,可能会受到地理环境、气温条件、光照度等影响。因此,光降解塑料一般应用于日照条件较好的区域。

二是生物降解塑料。生物降解塑料区别于光降解塑料,其是以微生物为主,通过微生物侵蚀、分解,实现塑料的降解。生物降解分为化学降解、物理降解两个类型,比如生物化学降解方式是指聚合物在微生物和酶的直接作用下发生分解、氧化而变成小分子,最终分解成CO2和H2O消失于空气中。生物物理降解是通过微生物攻击、侵蚀塑料中的聚合物材料,之后发生水解、电离。目前降解的塑料包括淀粉类降解塑料、纤维素类降解塑料,聚乳酸就是一种典型的淀粉类降解塑料,将其掩埋于地下后,一个月左右将会被微生物分解,产生CO2和H2O。同时淀粉的来源广泛,成本较低,不会产生污染,有助于保护生态环境。

三是光–生物降解塑料。光–生物降解塑料是一种比较理想的降解塑料,其能弥补传统塑料的缺陷,比如光–生物降解塑料相比于传统光降解塑料,能适用更多领域,不需要足够的光照条件也能实现生物降解。同时光–生物降解塑料的生产过程对比传统可降解塑料来说,克服了工艺复杂、成本较高等问题,有助于提升生物降解塑料的推广效果[3]。

三、可降解塑料发展趋势

可降解塑料是一种对环境友好的塑料制品,能应用于各个领域。目前在可降解塑料的研究领域,主要集中于光降解塑料、生物降解塑料、光–生物降解塑料。为此,本章节将探讨当前可降解塑料发展中的一些问题以及未来发展趋势,以下将进行详细阐述。

(一)面临的问题

可降解塑料的广泛应用,对生态环境比较友好,不会产生严重的污染问题,有助于社会的可持续发展。目前在可降解塑料发展过程中,会面临一些问题,比如技术方面的问题、成本方面的问题、检验方法和标准问题等。一是技术方面问题。对于光降解塑料来说,由于降解时间、降解速度无法有效控制,而生物降解塑料的过程比较缓慢,对废弃塑料的回收处理难度较大,部分生物降解塑料的降解过程是否会影响周围生态环境,还有待研究。二是成本方面问题。相比于普通塑料制品,可以应用可降解塑料制品,该类产品的价格远高于普通塑料材料,这也对可降解塑料的广泛应用带来挑战,只有解决成本问题,才能实现可降解塑料的推广应用。三是检验方法和标准问题。在可降解塑料的应用过程中,目前我国还未形成统一的检验标准与方法,导致市场发生混乱,进而会影响我国可降解塑料的发展[4]。

(二)未来发展趋势

由于可降解塑料的诸多优势,减少了对生态环境的影响,其将在未来社会的发展中得到广泛应用。从可降解塑料的未来发展趋势来看,主要有以下几点:一是降低成本。目前可降解塑料的应用的一大难点问题是成本较高,这也导致可降解塑料无法得到有效普及。而随着可降解塑料的不断发展,未来的可降解塑料生产成本将继续降低,比如在可降解塑料的生产中,将会应用一些可再生资源作为原料,这也将会进一步降低可降解塑料的生产成本,二是性能提升。基于可降解塑料的不断发展,未来可降解塑料的强度以及耐热性能将得到改善,这也能推进可降解塑料的广泛应用。三是提升市场认可度。目前很多消费者由于可降解塑料的费用较高,或者对可降解塑料认识不足,导致可降解塑料在市场中的应用认可度不高。未来随着可降解塑料技术的不断发展,也将不断提升可降解塑料在市场中的认可度,这也对可降解塑料的发展具有非常重要的意义。四是降解条件优化。随着技术的不断发展,未来可降解塑料的降解条件将得到一定的优化,比如温度条件、湿度条件、微生物种类条件等,有助于发挥降解的作用,有效保护生态环境[5]。

四、可降解塑料行业建议

随着可降解塑料的不断发展,这也对相关行业提出一定的要求。为了迎合可降解塑料的发展趋势,可降解塑料行业应做好规划,不断改革创新,以提升行业发展水平。为此,本章节将从可降解塑料行业角度提出一些建议,希望能为相关行业提供参考,助力可降解塑料行业长期发展。

(一)做好顶层规划

可降解塑料行业要结合时代发展趋势,做好顶层规划,从自身战略角度分析当前行业的发展现状以及趋势,根据自身实际情况,拟订方案计划,以解决可降解塑料行业发展中的问题。另外,可降解塑料行业也要推进内部改革,包括人力资源改革、生产工艺改革、降解技术改革等,以迎合可降解塑料市场的发展趋势,推进可降解塑料行业可持续发展。

(二)加强新技术应用

可降解塑料行业要注重新技术的应用,比如采用一些新型材料,生产新型可降解塑料,解决当前可降解塑料存在的问题与缺陷,提升可降解塑料的价值。同时,可降解塑料行业也要推进数字化、智能化建设,引入物联网、大数据、人工智能等技术,将相关技术融入可降解塑料的设计、生产等环节,以提升可降解塑料行业的市场竞争力,推进可降解塑料普及与应用。

(三)组建专业人才队伍

基于可降解塑料行业的发展,相关行业要注重组建专业人才队伍,让人才发挥优势,以解决传统行业经营发展中的问题。第一,引进人才。基于专业化人才组建的要求, 可降解塑料行业要注重做好人才引进工作,比如做好自身企业的分析,结合一些优秀的引才案例,制定针对性的引才方案,进一步提升人才引进水平,以组建高素质的人才队伍。同时在人才引进选聘环节,相关行业要关注人才的新技术应用能力以及创新思维,做好相关方面的人才引进,以组建专业化人才队伍。第二,培育人才。可降解塑料行业要基于发展趋势、生产工艺变革趋势等,制订人才培育方案,针对可降解塑料生产要点,做好人才培育工作,以提升人才的能力素养,使其能满足可降解塑料行业发展要求。同时在人才培养过程中,可降解塑料行业也要做好当前人员实际情况分析,拟定针对性的人才培育措施,以提升人才培育水平[6]。

结语:

综上所述,可降解塑料行业应基于行业发展趋势,做好规划,并不断改革创新,以满足时代发展的趋势。为此,文章从可降解塑料行业角度提出一些建议,比如根据自身实际情况,拟订方案计划,解决可降解塑料行业发展中的问题;推进数字化、智能化建设,引入物联网、大数据、人工智能等技术,将相关技术融入可降解塑料的设计、生产等环节;制定针对性的引才方案,组建专业化人才队伍等。希望上述探讨与分析能为可降解塑料行业提供参考,助力可降解塑料应用与发展。

参考文献

[1]王艳珍.可降解材料的市场现状及发展趋势[J].山东化工,2024,53(18):104-105+108.

[2]王维.可降解塑料发展现状及趋势研究[J].石油化工应用,2023,42(06):10-14+20.

[3]赵玉静.限塑背景下可降解塑料产业发展现状和趋势[J].塑料助剂,2022,(06):72-74.

[4]张宗飞,王锦玉,谢鸿洲,等.可降解塑料的发展现状及趋势[J].化肥设计,2021,59(06):10-14+41.

[5]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.

[6]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.

*本文暂不支持打印功能

monitor