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生物全降解塑料
餐盒可降解材料是在土壤、沙土等自然條件下,與微生物(如細菌/霉菌/藻類等)作用降解成二氧化碳、水等小分子或低分子化合物的塑料。降解塑料主要分為光降解塑料、生物降解塑料、光生物降解塑料。擠出機各段溫度設(shè)定為120~210℃,擠出機電機轉(zhuǎn)速為150rpm。光降解塑料需要充足的光照才能降解,給生產(chǎn)帶來了很大局限性,所以光降解塑料的推廣并不好。
生物降解塑料品種已經(jīng)有幾十種,可批量生產(chǎn)和工業(yè)化生產(chǎn)的品種主要有:微生物發(fā)酵合成的聚羥基脂肪酸酯,化學(xué)合成的聚乳酸(餐盒可降解材料、聚己內(nèi)酯、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(餐盒可降解材料)、脂肪族/芳香族共聚酯、CO2/環(huán)氧化合物共聚物(APC)、聚乙烯醇(PVA)等,天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物、塑料合金等??缮锝到馑芰峡蓽p少我們產(chǎn)生的廢物量塑料約占我們當(dāng)前廢物流的13%。
PHA共混纖維領(lǐng)域
通過共混改性制備餐盒可降解材料 共混纖維可克服常規(guī) PHA 成核密度低、晶體生長慢,纖維成型困難等問題。目前經(jīng)研究有PLA/PHA共混物、餐盒可降解材料/二硫化鎢(WS2)共混纖維、餐盒可降解材料與5wt%二氧化鈦進行共混紡絲、苯二甲酸乙二醇酯 (PET)/PHA 共混物、在餐盒可降解材料/聚己內(nèi)酯 (PCL) 共混物中添加 餐盒可降解材料-b-PCL 嵌段共聚物、超支化聚酰胺酯 (HBPEA)/PHA 共混等,均在一定程度上提高了PHA 纖維的韌性、熱穩(wěn)定性、纖維強度與斷裂伸長率等。其中,PLA/PHA共混纖維的光澤(外觀)與真絲等纖維相媲美,具有天然抑菌、防螨等功能特性。因此,近年來由乳酸直接縮合法合成聚乳酸衍生物特別引人注目,然而一般情況下乳酸單體的熔融聚合或溶液聚合難以獲得高分子量的聚合物。經(jīng)研究標明,餐盒可降解材料/餐盒可降解材料混纖維的沸水收縮率隨 PHA 含量增加而顯著下降,表明 餐盒可降解材料 的存在有效提升 了共混纖維的熱穩(wěn)定性,有利于改善后續(xù)染整、熱定型、熨燙等。
降解3D打印材料
、航天等專業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)對餐盒可降解材料的可降解與可回收屬性形成剛需。可回收、可降解的3D打印材料在制造業(yè)的各細分領(lǐng)域中都是多多益善。如今,包裝、服裝、家居裝飾等產(chǎn)業(yè)也已出現(xiàn)可回收或降解的3D打印產(chǎn)品。餐盒可降解材料是新型的一種生物降解材料,使用可再生的植物資源(如木薯,玉米等)所提出的淀粉原料制成??梢灶A(yù)見,這類產(chǎn)品的市場會持續(xù)擴大,因為環(huán)保永無止境。
在成員眾多的餐盒可降解材料家族中,由植物淀粉制成的PLA(聚乳酸)頗具特色,因為它終能夠降解為二氧化碳和水,具有環(huán)境友好屬性。一提到可降解3D打印材料,人們往往就會想到它。
然而作為一項有望革新制造業(yè)生產(chǎn)方式的新興技術(shù),3D打印并不能蜻蜓點水式地僅在一兩種原材料中展現(xiàn)其環(huán)保潛質(zhì),而應(yīng)將環(huán)保上升為整個產(chǎn)業(yè)的共同目標,否則便不足以在未來實現(xiàn)長期發(fā)展。事實上,當(dāng)些專業(yè)領(lǐng)域就已經(jīng)對餐盒可降解材料的可降解與可回收屬性形成了剛需。餐盒可降解材料出現(xiàn)褶皺原因:薄膜橫向厚度不均勻,哪怕是很微小,經(jīng)過積累后也可造成比較明顯的褶皺,影響落膘實驗、薄膜撕裂實驗、薄膜摩擦系數(shù)等的測定數(shù)據(jù)。
可降解塑料的發(fā)展機遇
各國的“限塑令”逐漸升級為“禁塑令”。以歐盟的政策衍變?yōu)槔?,歐盟2015年就發(fā)布了限塑指令,目標是在2019年底歐盟國家的民眾每年每人消耗不超過90個塑料袋,而在2025年,這個數(shù)字減少到40。指令發(fā)布后,各個成員國都踏上了“限塑之路”。PLA具有的高光澤度合透明度,可以在一些領(lǐng)域替代PET和PC制作的水杯,食品包裝盒。2018年,歐盟議會又通過了一項關(guān)于控制塑料廢棄物的法令。根據(jù)法令,自2021年起,歐盟將禁止成員國使用飲管、餐具和棉花棒等10種一次性塑料制品,這些用品將由紙、秸稈或可重復(fù)使用的硬塑料替代。
塑料瓶將根據(jù)現(xiàn)有的回收模式單獨收集;到2025年,要求成員國的一次性塑料瓶回收率達到90%。同時,法案還要求制造商必須對其塑料產(chǎn)品和包裝的情況承擔(dān)更多責(zé)任。全球范圍內(nèi)“禁塑令”的實施推動了可降解塑料需求增長。今年1月份國家發(fā)改委和生態(tài)環(huán)境部發(fā)出“禁塑令”之后,目前國內(nèi)已有29個省市相繼頒布了具體落地實施方案。距離版"限塑令"實施大限不足2個月,各地正加緊落實具體方案。近期,北京市發(fā)改委等部門就《北京市塑料污染治理行動計劃(2020-2025年)(征求意見稿)》提出對六大重點行業(yè)塑料污染治理措施及日程。浙江省9部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的實施辦法》要求禁止、限制部分塑料制品的生產(chǎn)、銷售和使用?!蛾P(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》要求在2025年完善塑料制品生產(chǎn)、流通、消費和回收處置等環(huán)節(jié)的管理制度,對不可降解塑料逐漸禁止、限制使用。餐盒可降解材料餐盒可降解材料由于其獨特的生物組織相容性,及其共混體系如共混纖維具有顯著改善的耐熱性、柔軟手感等特性,特別是在衛(wèi)生和紡織領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力?!蛾P(guān)于扎實推進塑料污染治理工作的通知》要求各地在8月中旬前出臺省級實施方案,確保如期完成目標任務(wù)。中國每年約消耗購物袋400萬噸、農(nóng)膜246萬噸、外賣包裝260萬噸,且隨著快遞、外賣業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,塑料需求持續(xù)增長。而對于這些領(lǐng)域,特別適用餐盒可降解材料。假設(shè)替代10%,即可新增90萬噸以上可降解塑料需求。太平洋證券認為隨著技術(shù)進步、規(guī)模化生產(chǎn)、成本下降、環(huán)保理念提升,可降解塑料未來成長空間10倍以上。