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降解塑料現狀范文1
關鍵詞:可降解塑料 光降解 生物降解 光-生物降解塑料
引言
塑料這種材料已經廣泛應用到國民經濟各部門以及人民日常生活等各個領域。但是塑料這種材料在自然環境中難以降解,隨著其用途的擴大,帶來產量的增加,因此導致了嚴重的環境污染問題。傳統的處理技術(焚燒、掩埋等)存在一定的缺陷,回收利用也存在著局限性,而且這些處理方式都不能從根本上解決問題。因此開發可降解塑料來解決廢棄物難以處理的問題是一個重要的課題。
一、可降解塑料的定義
可降解塑料雖然至今在世界上沒有統一的標準化定義,但是美國材料試驗協會(ASTM)在通過研究相關術語的標準對其定義:在特定的環境下,其化學機構發生明顯變化,并用標準的測試方法能測定其物質性能變化的塑料。這個定義基本上與降解和裂化的定義相一致。
二、降解塑料的分類及降解機理
1.光降解塑料
光降解塑料包括合成型也叫共聚型、添加型兩種,該種塑料在日照下會受到光氧作用并吸收光能,光能主要為紫外光能,因此而發生自由基氧化鏈反應以及光引發斷鏈反應,從而降解成對環境安全無害的低分子量化合物。
其中通過共聚反應在高分子主鏈引入感光基因而得到光降解特性的為合成型降解塑料,這種塑料通過調節感光基因含量來控制其光降解活性。目前某些可用于包裝袋、容器、農膜等范圍的乙烯―CO共聚物和乙烯―乙烯酮共聚物已實現工業化。通過將光敏助劑添加到高分子材料中而制造成的為添加型高分子光降解材料,這種類型的塑料其降解原理為光敏劑會受到紫外光的誘導,將它添加到塑料中可以引發并加速塑料的光氧化。光敏劑在光的作用下可離解成為具有活性的自由基,因此該類型塑料的光降解特性是由光敏劑的種類、用量和組成決定的。
降解塑料向深層發展的一個標準是可控光降解塑料,它在具備光降解的特性的同時,還應該具備特定的光降解行為。它被要求能控制誘導期內力學性能,并保持該性能在80%以上。因此要達到這個標準就必須對光敏劑的使用有更高的要求,在光敏劑可控制光氧化曲線的同時,也要注重控制光氧化的時間。
2.生物降解塑料
在自然界中受細菌、霉菌等微生物作用而降解的塑料為微生物降解塑料,該類型塑料的種類有部分生物降解型、完全生物降解型、化學合成型、天然高分子型、摻混型、微生物合成型和轉基因生物生產型。
在微生物作用下能完全分解成CO2和H2O的為最理想的生物降解塑料,通過研究可發現,酶在塑料水解、氧化的過程中發揮著極其重要的作用,是生物降解的實質。酶會導致主鏈斷裂,從而相應的降低相對分子質量,使其失去機械性能,以便于微生物對其更容易的攝取。
生物降解必須滿足三個條件,經歷三個階段。
條件為:微生物(真菌、細菌、放射菌)的存在。
擁有氧氣,并要求一定的濕度,還要有無機物培養基的存在。
適宜的溫度范圍為20~60攝氏度,PH范圍在5~8之間。
三個階段為:
初級生物降解――在微生物作用下,塑料等化合物的分子化結構發生變化,使原材料分子的完整性被破壞。
環境容許的生物降解――原材料中的毒性可以被去除,以及人們所不希望的特性的降解作用同樣可以除去。
最終生物降解――塑料通過生物降解,被同化成微生物的一部分。生物降解過程中主要的三種物理化學反應:
物理作用――微生物細胞生長在對塑料的機械破壞中起著重要作用。
化學作用――微生物在破壞中會產生某些化學物質,起到化學作用。
酶直接作用――本質為蛋白質的酶,含有20多種氨基酸,它們能降低被吸附塑料分子和氧分子的反應活化能,以此來加速塑料的生物分解。
3.光-生物降解塑料
顧名思義,這種塑料兼具生物和光雙重降解功能,使得其達到完全降解的目的。光降解高分子材料有兩種:淀粉型和非淀粉型,其中較為普遍的是采用高分子的天然淀粉作為生物降解助劑。這種在高分子材料中同時添加自動氧化劑、光敏劑以及生物降解助劑等作為配置方法,來達到光-生物降解的復合效果。含有多種化學物質而形成的非淀粉型光和生物降解體系已廣泛應用于吹塑制成可控降解地膜,在應用過程中發現,該薄膜不僅具備保溫、保濕和力學性能,還具備可控性好、誘導期穩定等優點。
目前,光-生物降解塑料處理工藝的關鍵是淀粉的細化很熱結構水的脫除,處理設備復雜,因此產品的質量難以控制。由于其設備的投資需要的資金大,復雜的工藝以及缺少該方面的人才技術人員,導致其市場化、產業化的發展步履維艱。
總結:
近年來在國內外,可降解塑料的開發與研究已取得了一定進展,但是其技術有待進一步優化,工藝需要不斷完善,市場化的推廣也要加大力度,采取有效措施降低成本、拓寬用途、提高性能等。更要注意的是降解塑料在世界上沒有統一的定義,也缺乏確切的評價,識別標志、產品檢測沒有完整的體系導致市場混亂。
從長遠發展的角度看,當代人們的環保意識不斷加強,降解塑料的市場化是一種必然的趨勢。當前相對較成熟的是光降解塑料技術,生物降解技術由于其處在發展階段,因此是開發的熱點,光-生物降解技術則是主要開發方向之一。
參考文獻:
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降解塑料現狀范文2
關鍵詞:聚丁二酸丁二醇酯(PBS);制備技術;應用前景;生物降解性;石油基產品 文獻標識碼:A
中圖分類號:TQ323 文章編號:1009-2374(2015)15-0048-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.024
1 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)綜述
1.1 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)定義
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作為一種新型塑料材料,結構是丁二酸與丁二醇經常復分解反應后形成的酯,分子式為:HO-[CO-(CH2)2-CO-O-(CH2)4-O]n-H,
具有生物降解性優異、用途廣泛等特點,常用于塑料包裝、食用餐具、農用薄膜、醫用高分子材料等領域。與其他降解型塑料相比,PBS的成本低、性能良好,能非常好地與其他不同材料進行有效聚合,因此其工業應用前景非常廣闊,具有很好的市場與經濟價值。
研究表明,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)以二元酸以及二元醇等化學物質為主要原料,通過一系列化學反應而合成。經過多年的科學實驗與工業聲場,PBS的加工性能已經比較成熟,可在絕大多數塑料設備上開展任何形式、任何類型加工。此外,PBS也可以與碳酸鈣、淀粉等廉價填料共混,以此來以降低生產質保成本。
1.2 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的性能
研究表明,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)塑料除了具有普通塑料的性能外,同時還具有透明性好、光澤度強以及印刷性能好等多種特點,是目前被公認為最有前景的綠色環保型高分子材料。具體來說,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的性能主要表現在以下四個方面:
1.2.1 良好的加工性。工業研究與應用顯示,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有良好的加工性能,加工溫度比較高,一般在150℃~200℃之間。可在多種常用的塑料加工設備上開展注塑、擠出以及吹塑等各類成型加工,是學術界與工業加工行業公認的加工性能最好的材料。此外,該型材料還可以與碳酸鈣、淀粉等其他物質進行混合,降低生產、使用成本。
1.2.2 良好的耐熱性。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的耐熱性也非常優異,多年的實驗與工業研究表明,聚丁二酸丁二醇酯在各類塑料中的耐熱性能最出色,能非常好地滿足工業對塑料用品耐熱性的需求,從而廣泛應用于冷熱飲包裝和餐盒等塑料材料。
1.2.3 低降解性與化學性能穩定性。降解是與形成相反的化學反應,是指大分子化合物經化學反應回歸到小分子化學的過程。化學穩定性是指材料對來自外在因素腐蝕的抵抗能力。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的化學穩定性非常好,只有在化肥、土壤、水以及其他外在因素的環境下,緩慢的被微生物和動植物體內的催化酶分解,最終分解成二氧化碳和水。
1.2.4 良好的力學性能。與其他多種塑料相比,PBS具有更為優異的力學性,具有各類通用樹脂的力學性能。
1.3 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的應用
由于聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的上述性能,使它具有非常廣的應用范圍。
1.3.1 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)廣泛應用于包裝領域,主要有包裝垃圾袋、食品袋、各種冷熱飲瓶子、農用薄膜、種植器具與植被網等。
1.3.2 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)廣泛用于各類日化用品。一般來說,日化用品對塑料制品的機械強度的要求比較嚴格,所以需要在PBS中添加滑石粉、碳酸鈣等,滿足日化用品的使用需求。
1.3.3 由于聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有生物相容性與可降解性等特點,從而廣泛應用于醫療行業,如用于人造軟骨、手術縫合線、手術支架等醫用設備。
2 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)應用的合成工藝
化學合成法在聚丁二酸丁二醇酯(PBS)合成中的應用最廣泛,主要有溶液縮聚法、熔融縮聚法、擴鏈法、酯交換聚合法等。此外,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)也可采用生物發酵法進行合成,但其成本較高,應用范圍不廣。
2.1 溶液聚合法
溶液聚合法的具體原理如下:在一定溫度與催化劑條件下,使丁二酸與丁二醇發生化學反應,完成二者的酯化反應,在反應過程中使用不同的溶劑,減少反應生成的水分,然后在高溫條件下發生縮聚反應。
一般來說,如果不能及時分離溶液聚合反映產生的水分,將會給PBS的聚合反應帶來不利影響。因此,有學者對溶液縮聚法進行了提升與改進,以十氫萘為溶劑,以二元酸和二元醇為原料,在合適的溫度與催化加條件下發生聚合反應,并用油水分離器取代傳統水分離方法。該種方法適用于工業對塑料的大規模生產。
2.2 熔融縮聚法
熔融縮聚法將合成PBS的過程分成酯化階段和縮聚階段兩部分。具體步驟為:在較低的溫度條件下,以丁二酸和丁二醇為化學反應原料,進行熔融酯化反應,然后在真空、高溫條件下完成縮聚反應。
該方法對催化劑的要求比較高,催化劑能直接影響PBS分子量的大小。學者在35℃與31.99kPa的條件下,以三氟甲烷磺酸鈧和三氟甲基磺酰亞胺為催化劑完成聚合反應,取得了較好的效果。
但是,通過傳統合成工藝聚合得到的PBS分子量相對較低,限制了PBS的合成效果與應用范圍。因此,學者又進一步創新和改進了PBS的合成工藝,將縮聚反應分為預縮聚和真空縮聚兩步,從而進一步提高了PBS聚合的效果與效率。
2.3 擴鏈法
擴鏈劑是一種分子量相對較低的雙官能團化合物,易同高分子聚合物鏈的末端基團發生化學反應,可增加聚合物的相對分子量,進一步加快聚合反應。
使用擴鏈劑后的擴鏈法可使聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的力學性能大幅提高,研究結果顯示使用擴鏈法后的PBS的力學性能有所善、特性黏度有所增強、生物降解性也有所改善。
此外,使用擴鏈劑后的擴鏈法還可提高PBS的分子量,研究表明:采用該法后的PBS的分子量成倍增加,熱穩定性也有所提高,但該擴鏈反應法所需的時間較長,反應條件也較為苛刻,因而使用范圍較小。
2.4 酯交換法
在高溫、高真空以及催化劑的作用下,使等量的二元醇和二元酸二甲酯進行酯交換,完成聚合反映,從而得到聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。由于酯交換法中未使用溶劑,而且參加反應的二元醇可通過水溶劑或加熱等簡單操作除去,最終得到的PBS雜質含量較低。
3 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的改進
為進一步提高聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的性能,許多學者開展了大量的針對PBS的改進性分析與研究,在不斷提高PBS各類常用性能與特點的同時,也有效地提高了生物相容性和生物降解性特性,具體改進方法分為共聚改進方法和共混改進方法兩種。
在實施共聚改進方法時,把芳香族類聚酯添加到PBS制備之中,能明顯提高其既有的物理性能與力學性能。研究表明,將芳香基團連接在PBS側鏈上,能使PBS的斷裂明顯伸長、撕裂度明顯降低、生物降解性明顯加強。把脂肪族組分添加到PBS的制備過程中,可有效改善PBS的脆性,提高其生物降解性等。
4 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的應用及產業化發展
PBS是降解能力非常強的化學聚合物,在自然條件下,可完成分解,且其分解產物是對自然環境沒任何污染與破壞的水和二氧化碳。因此,大力發展與推廣PBS及其相關產業,是有效降低塑料產量、環減環境污染的重要途徑之一。
4.1 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的應用
以PBS作為主要的原料,可制造出化學性能與物理性能都非常優良的復合纖維。此外,將帶有金屬離子的陶瓷材料與PBS纖維混合,能制造出抗菌性能非常好的纖維材料。研究還表明PBS在人體內部的適應性非常好,在人體內可以被完全分解和吸收,且幾乎不產生副作用。因此,PBS也廣泛應用于醫療手術縫合線等。
4.2 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的產業化發展
近年來,歐美發達國家越來越重視PBS可降解塑料的研究與應用,投入大量的人力與物力,加大研發力度,從而明顯加快了產業化發展的步伐。研究表明,生物降解性塑料的需求呈幾何指數增長率,預計歐洲2015年消費量將超過100萬噸。
20世紀末,日本的高科技公司以異氰酸酯為擴鏈劑,對傳統縮聚合成得到、分子量相對較低的PBS開展改進,成功實現了相對分子量為200000的PBS聚合,極大地擴展了PBS的應用范圍、加快了市場化應用步伐。
在國內,中科院下屬的研究所自主研發了特種納米微孔載體材料復合高效催化體系,實現了對相對分子質量超過200000的PBS的聚合合成,并與相關公司簽署協議,合資組建分子材料公司,建設世界最大規模的PBS生產線,成功實現其產業化發展,這標志著中國生物降解塑料產業開始大規模產業化的新紀元。此外,由于PBS具有優異的性能,中科院在常用塑料加工設備上對PBS及其相關產品開展再加工與再成型研究,從而制備出加工性能更加優異、工業用途更加廣泛的PBS材料,且該材料對設備和工藝的要求進一步降低。
PBS生物降解性聚酯作為塑料家族的品種之一,因其良好的性能特征與低污染性,正以很快的速度實現產業化、規模化發展。目前已經進入實用推廣階段,隨著社會對環境污染的日益關注以及對降解塑料的不斷需求量,其產業規模必定將進一步擴大。與此同時,發酵法生產丁二酸已實現商業化發展,技術也已成熟,為大規模生產與發展PBS提供來源保障,使PBS變成真正的綠色塑料,且其成本也將進一步降低,產品的應用領域還會不斷擴大。
5 結語
目前,雖然PBS作為一類新型的生物降解材料,且國內外學術界與工業領域對其的研究與應用逐漸增加,但其在很多領域的研究存在局限與不足。不同學者的觀點仍存在一定的分歧。本文認為,隨著理論研究與實踐應用的進一步深入與成熟,PBS的綜合性能將會不斷提高、成本與價格也將不斷降低,并逐漸取代傳統塑料,進一步降低對環境的污染與危害,從而真正實現可持續發展。
參考文獻
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降解塑料現狀范文3
關鍵詞 環保型;緩沖包裝材料;發展前景
中圖分類號 TB484 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363(2017)05-0004-02
緩沖包裝材料是壽命周期短的一次性包裝物,使用過后就會成為垃圾,并對環境有著很大影響。在當前的社會經濟發展環境下,對緩沖包裝材料的環保型要加強重視,這是促進經濟健康發展以及產業健康發展的重要保障。通過從理論上加強對環保型的緩沖包裝材料的發展現狀研究,就能從理論上得以深化,從而為其實際發展提供理論依據。
1 緩沖包裝材料的主要類型分析
緩沖包裝材料的類型比較多樣,根據不同的標準就能分成不同的類型,其中的泡沫塑料就是應用比較廣泛的緩沖包裝材料,其緩沖性能以及吸震性能比較良好。泡沫塑料在實際的應用過程中,質量上比較輕,并且比較容易加工,也有著良好的保護性能。但是泡沫塑料對環境造成的污染是比較嚴重的。在隨著科學技術的進一步發展下,也出現可降解的塑料,但是在價格上相對高一些,處理的條件也比較嚴格,并不能百分百降解,所以這一類型緩沖包裝材料將會被更環保的緩沖包裝材料所取代[ 1 ]。
緩沖包裝材料類型中紙漿模塑類型是把紙漿作為重要的原材料,在經過了碎解以及調料之后,注入到模具當中成型以及干燥等。在這一類型的緩沖包裝材料的應用下,在抗壓強度大的性能上就比較突出,產品的質量也比較輕,是無公害的,所以比較環保,在未來的發展中就會有著廣闊的應用市場。
緩沖包裝材料當中的紙質緩沖包裝材料,也是比較重要的類型。在這一類型的緩沖包裝材料的應用有著很長的歷史,在使用的性能上也有著很大優勢,尤其是在當前對環境保護比較重視的時代下,紙質的緩沖包裝材料的應用就更為重要。在紙質緩沖包裝材料當中的瓦楞紙以及蜂窩紙板是比較典型的應用材料[2]。
除此之外,沖包裝材料類型中的氣墊緩沖材料以及植物纖維緩沖包裝材料,也是應用比較廣泛的材料類型。這些類型中的緩沖包裝材料有的是比較環保的,對生產產業的可持續發展能起到積極促進作用。
2 環保型緩沖包裝材料現狀和發展前景
2.1 環保型緩沖包裝材料現狀分析
環保型緩沖包裝材料的發展速度比較快,在包裝材料的類型上也比較多。文章主要對環保型的緩沖包裝材料的發展情況進行簡要分析。在環保型緩沖包裝材料中的瓦楞紙板是比較常用的,這也是比較早的緩沖包裝材料,并有著環保型的特征。在加工的性能層面比較突出,并且成本相對比較低,在對溫度的使用范圍上也比較寬,在成本上能得以保證,并且也能起到環保的作用效果。瓦楞紙板也有著不同的類型,其中有單面的瓦楞紙板,也有三層的瓦楞紙板。單面瓦楞紙板是由一張面紙和一張瓦楞紙粘合而成的。是在波形芯紙的一側貼有面紙,其稱呼是根據面紙的使用張數定義的,單面瓦楞紙板一般不直接用來制作瓦楞紙箱,而是卷成筒狀或切成一定的尺寸,作為緩沖材料和固定材料來使用[3]。三層瓦楞紙板也稱單瓦楞紙板。是在一張面紙和一張里紙之間粘一張瓦楞紙而形成的。雙面瓦楞紙板如圖是在波形瓦紙的兩側貼以面紙而制成的。楞型使用A、B、C、E哪一種都可以。目前,世界上制作紙箱使用最多的就是雙面瓦楞紙板。由于瓦楞紙板自身有著鮮明的特性,所以應用比較廣泛。
可降解泡沫塑料是緩沖包裝材料當中的重要環保型應用材料類型。能夠將其按照機理分成不同的類型,有合成光可降解塑料,以及添加光敏劑光降解塑料,有生物降解塑料等。在合成光降解塑料方面,聚u基丁酸酯的研究相對比較多,在能行上和PE以及PP相似,降解的原理主要是聚合物吸收紫外光發生光引發作用,從而使鍵能減弱,長鏈分裂成低分子量碎片,在物理的性能上就會進一步下降。這樣比較低的分子量碎片就會在空氣當中發生氧化作用從而產生自由基斷鏈,能進一步降解二氧化碳和水。在對可降解的泡沫塑料緩沖包裝材料的應用下,在環保的性能上也比較突出。在完全生物降解塑料的應用上,主要是對天然高分子材料的應用。根據相關的公司最近開發的新型生物降解緩沖包裝材料(ECO-Foam),其淀粉含量≥40%??缮锝到獬煞帧?0%,發泡倍率達30倍,密度為0.033g/cm3,可用作精密儀器儀表、高檔電子電器等產品的緩沖包裝材料,同時具有良好的環境適性。
纖維紙板的環保緩沖包裝材料的發展也比較迅速,在紙纖維成型材料的應用下,是通過廢紙漿以及渣漿綜合運用形成的有彈性的緩沖包裝材料,能夠將其進行壓制成單面瓦楞紙板狀或是制作成柔軟有彈性的厚紙。在這一類型緩沖包裝材料的應用下,也能起到良好的緩沖作用,并且在環保的特征上也表現的比較突出。
紙漿模塑緩沖包裝材料的發展比較迅速,這一類型的緩沖包裝材料的運用,主要是通過紙箱和廢舊的報紙等植物纖維作為主要的原料進行制作的緩沖包裝材料,在通過真空造型的設計以及液壓造型的設計和空氣壓縮的造型設計方式,就能夠將沉積到網狀的模型上,然后經過干燥以及長期保持形狀不變的紙制品,在環保性上能得到有效保證[4]。并且在使用過程中也比較廣泛。
環保型緩沖包裝材料中的再生泡沫塑料,在實際當中的應用也比較廣泛,主要是把聚苯乙烯泡沫塑料放到一種溶液中,聚苯乙烯泡沫塑料便會分離成一顆顆干凈的原始球珠,這些球珠可被重新制作成泡沫塑料制品。在對新型的再生泡沫的材料應用作為緩沖包裝材料,不僅能滿足實際緩沖包裝的應用要求,在環保的性能上也比較良好。
2.2 環保型緩沖包裝材料發展前景
隨著科學技術水平的進一步提高,我國的環保型緩沖包裝材料的發展將會有新的進步,并且始終會將環保作為基礎。在植物秸稈緩沖包裝材料的應用上,就是比較環保的一種包裝材料,當前將植物的秸稈作為原料的快餐具已經問世,將植物的秸稈作為原料,經過粉碎以及脫色和著色等工藝的實施,就能制作成完全降解的綠色化緩沖包裝材料,這對機電產品的包裝以及對能源的節約就能發揮積極作用。在未來的發展過程中,環保型緩沖包裝材料將會成為應用的主流材料類型,這對相關應用產業的發展,提高其服務質量也能起到一定支持作用。
3 結論
綜上所述,對于環保型的緩沖包裝材料的應用發展,要能以時展背景為基礎,按照時展的要求進行實施,這樣才能得以可持續發展。在通過此次對環保型緩沖包裝材料的現狀研究下,就對這一類型的材料有了更深層次的認識。在未來發展中,不管是采取何種類型的材料,都要能將環保作為基礎理念,從而促進產業健康發展。
參考文獻
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降解塑料現狀范文4
一、有關白色污染的相關知識
1、白色污染的危害。
白色污染的危害是多方面的,埋入土壤中的塑料制品,對耕作和播種造成了極大困難,影響了農作物對水分、養分的吸收,污染地下水,使農作物減產甚至不產。如果將塑料燃燒,則會產生大量有害氣體,破壞環境。將塑料倒入海洋(海洋中塑料的分解需250年),若被海鳥、魚類誤食,會造成這些動物死亡,若是纏住一些艦船的螺旋槳,則會造成海上交通事故。
2、目前國際上較為先進的白色污染治理辦法。
白色污染形成的關鍵是塑料不易分解,因此,科學家研制了多種自毀可降解塑料,如生物自毀塑料、化學自毀塑料、醫用自毀塑料等。
制造這些塑料的指導思想是:在塑料中加入某種化學物質,使塑料能被光照、細菌或其他化學物質溶解或消除。這些方法的共同特點是造價昂貴,無法與便宜的不可降解塑料競爭。我們盼望著早日出現可以與不可降解塑料一樣便宜的可降解塑料能夠回收、再生、利用。
二、調查情況
我們小組在學校隨機挑選50人參加我們的問卷調查,共收回45份,占90%(調查問卷附表),結果如下:問題一:你知道什么是白色污染嗎?
調查者中,有2/3表示知道白色污染,而有1/3表示不清楚。結果表明,大部分中學生是知道什么是白色污染的,這與學校教育有很大關系(高二化學教材對于白色污染有過講解)。但仍有一部分(1/3)的人不清楚,這表明,學校還應加強對學生的教育。問題二:你經常購買小食品嗎?
71.1%的人偶爾購買小食品,22.2%的人經常購買,只有6.7%的人不買小食品。這是因為,學生族很少有時間在家吃早飯,所以來學校購買食品充饑的人很多,而食品包裝袋絕大部分都是塑料制品(請看以下的調查),這就為校園白色污染的產生提供了前提條件。
問題三:你如何處理塑料袋?
上圖顯示只有7人(占15.6%)將塑料袋隨地亂扔,而扔進垃圾箱的占80%,但這并不表示大部分塑料袋
進入垃圾箱中,因為據我們小組成員觀察發現,很多人雖然知道應當把塑料袋扔入垃圾箱內,卻總是扔到垃圾箱旁,風一吹,塑料袋就滿校園亂飛了。另外值得提出的是,在兩位選擇其他的同學中。一人表示會把塑料袋扔進視線所見的垃圾箱內。我們發現。校園內垃圾箱以前并不多,而且大多銹跡斑斑的,沉重、固定的老式垃圾箱十分不方便。不過本學期開始后,學校增加了垃圾箱的數量,這對于防治校園白色污染是有幫助的。
問題四:請同學對校園白色污染的處理方法提出一些建議。
提供建議如下:
(1)學校應教育同學們增強環保意識,多宣傳白色污染的危害。
(2)同學們不要隨意扔垃圾,對隨地扔廢棄物的人講講環保的重要性。
(3)學校統一將垃圾分類、回收,集中處理。
(4)增設垃圾箱,放在白色污染嚴重的地方(如小賣部門口)。
(5)設計一個環保標志,掛在醒目的地方。
(6)盡量減少用塑料袋包裝物品,并杜絕使用一次性發泡飯盒(現在校食堂使用的一次性飯盒就是國家禁止使用的飯盒,但仍在使用)。
(7)呼吁全社會增強環保意識。
(8)學校不要焚燒垃圾。
通過本次調查,我們得出以下結論:①大部分學生對于白色污染比較了解,但仍有部分人對白色污染的概念不清楚,這需要學校增強環保方面的教育。②相當一部分人雖然知道什么是白色污染,但依然使用或隨手丟棄白色污染物。由此可見,學校培養學生環保的觀念十分重要,同時學校也要作出實際行動,如多設置分類垃圾箱,組織回收有價值的垃圾等。:
(三)學校白色污染現狀調查
通過上一階段的調查,我們已經調查清楚了學生對白色污染的了解情況,與同學們初步探討了如何防治校園白色污染。這一階段我們的主要目的是調查我們學校白色污染的情況,并對處理方法進行可行性探討。
降解塑料現狀范文5
摘要:論述了固體廢物的性質和危害,對廣州市固體廢物污染的現狀做了較詳細的分析。針對污染的問題提出了可行性建議。
關鍵詞:廣州市;固體廢物;二次污染
1廣州市固體廢物污染現狀
1.1廣州市工業廢物污染現狀
近年來,廣州市工業生產產生的固體廢物急劇增加,組成成份日趨復雜。2005年全市固體廢物產生總量達2334萬噸,其中一般工業固體廢物就占有1400萬噸,該市固體廢物的處理處置總量雖接近1000萬噸,但現有的固體廢物處理處置設施數量上遠遠不能滿足廢物處置需求,設施建設普遍簡陋,達不到“無害化”的標準,二次污染嚴重。
1.2廣州市城市生活垃圾污染現狀
目前廣州市平均日產垃圾6300噸。生活垃圾,主要在位于黃埔區的大田山垃圾填埋場集中處理。但由于各種原因,這些生活垃圾在處理過程中又給當地的居民群眾造成了較為突出的二次污染。尤為令人吃驚的是,已開場10多年、并計劃將于年內關閉的大田山垃圾填埋場,其污水處理系統至今還處于調試階段,大量未經任何處理的污水直接排放到河涌里。
1.3廣州市有毒化學固體廢物污染現狀
目前廣州市每年的危險固體廢物產量約為2萬噸,廢舊電子電器12萬噸,廢塑料包裝物和農用薄膜32萬噸。其中醫療廢物進行集中處理處置的只有廣東生活環境無害化處理中心等3家,醫療廢物集中安全處置達標率只有40%;大量的危險廢物被不規范焚燒或傾入沒有采取防滲措施的生活垃圾填埋場,甚至直接排入環境中,造成嚴重的環境污染。
1.4廣州市白色污染現狀
廣州市目前使用的是EPS(俗稱白色)泡沫塑料快餐具,其年消耗量在20億~30億只,大量棄擲的泡沫塑料快餐具形成“白色污染”。21世紀廣州市的白色垃圾有300多萬噸。由于EPS泡沫塑料消耗的是無法再生的石油資源,用作發泡劑的氟利昂是對地球大氣臭氧層造成不可逆轉破壞的“元兇”,它埋在地里會使土壤劣化,焚燒處理又會產生10余種有毒氣體污染空氣,故而成為災難性的“白色污染”。它已同汽車尾氣、有磷洗滌劑一起被列為我國環保治理的三大重點。因為白色垃圾需要百年以上時間才可以在自然界自然降解,所以解決它的污染問題被稱做百年難題。
2廣州市固體廢物污染治理對策
2.1工業固體廢物污染的治理對策
(1)冶金廢渣的治理對策。
①高爐渣:高爐渣的產量隨冶煉技術及礦石的品位不同而變化。高爐渣屬于硅酸鹽材料。它化學性質穩定,并具有抗磨、吸水等特點,可供廣泛應有,國內對高爐渣的應用都很重視,美、英、法、日本等國高爐渣的利用率已達100%,甚至出現了很多專營高爐渣商品的公司和工廠。我國高爐渣的利用率已達85%以上。為了適應不同的用途,高爐渣可分別被加工成水渣、礦渣碎石和膨脹礦渣等幾類主要產品。
②鋼渣:鋼渣是煉鋼過程中排出的固體廢物,包括轉爐渣、電爐渣等。煉鋼過程中的排渣工藝,不僅影響到煉鋼技術的發展,也與鋼渣的綜合利用密切相關。目前,煉鋼過程的排渣處理工藝大體可分為如下四種:冷棄法;熱潑碎石工藝;鋼渣水淬工藝;風淬法。
(2)化工固體廢物的治理對策。
①對硫鐵礦燒渣,應根據其含鐵量的不同確定其用途,鐵含量高的應回爐煉鐵;低鐵、高硅酸鹽的硫鐵礦燒渣宜做水泥配料。
②鉻渣可代替石灰石作煉鐵熔劑。在冶煉過程中鉻成為金屬進入鐵組分中,可徹底消除六價鉻浸出的危害;根據鉻渣在高溫下能還原成低價態無毒鉻的原理,可將鉻渣摻入煤中用于發電、用鉻渣作玻璃著色劑或鈣鎂磷肥和鑄石。還可利用碳對鉻渣進行干法還原除毒;用電解法處理鉻酸、生產鉻鹽精、回收原理含鉻硫酸氫鈉等。
③燒堿鹽泥可采用抽濾、沉淀過濾法進行處理,或用于制氧化鎂等;含汞鹽泥可用次氯酸鈉氧化法、氯化-硫化-熔燒法進行處理,并回收金屬汞。
④電石渣可制水泥或代替石灰作各種建筑材料、筑路材料等,還可用來生產氯酸鉀等化工產品。
⑤其它化工廢物,如,磷渣可燒制磷酸;甲醇廢觸媒可生產鋅-銅復合微肥;溶劑廠母液可生產二甲基甲酰胺等;染料廢渣制硫酸銅等產品;膠片廠的廢膠片和廢液可回收銀。
2.2生活垃圾污染的治理對策
(1)填埋法。
①垃圾填埋場的選址。選址時遵循的原則是:遠離生活區和水源地;避開上風口和水源地上游;自然地理條件不適宜飄浮擴散和滲漏。
②對填埋場需要進行嚴格的防滲漏處理,以免垃圾中的有害物在雨水或地表徑流的沖刷下隨水滲漏,污染地下水和相鄰土壤。
③垃圾場表面覆土和排氣管網設置。
(2)堆肥法.
堆肥生產的主要工藝過程是:生活垃圾-分類-破碎-發酵-烘干-磨粉-配料-造粒-干燥-包裝-出廠。如果是生產一般堆肥,則在發酵工藝完成后,即可直接使用;如果生產有機復合肥,則在配料工藝需要添加一定配比的化肥。有機復合肥的有效肥力是一般堆肥的4~5倍。目前廣州市的固體污染只有少量是用的堆肥法處理。
(3)焚燒法。
廣州市現在有1座大型垃圾焚燒廠——李坑垃圾焚燒廠。李坑生活垃圾焚燒發電廠一期是廣州市重點工程項目之一,項目總投資7.25億元。投入運行的一期工程設計日處理垃圾1040噸,占目前廣州市日產生活垃圾量的約1/7;該廠年發電1.3億度,能滿足10萬戶家庭生活所需,是符合廣州特點,達到國內領先水平的垃圾焚燒發電廠。利用垃圾發電、“變廢為寶”是李坑生活垃圾焚燒發電廠有別于垃圾填埋場的一大亮點。該項目還是國內第一個采用中溫次高壓參數的焚燒發電廠,通過提高蒸汽溫度和壓力有效提高蒸汽回收效率,使發電量增加20%以上。此外,與垃圾填埋場需大量占用土地不同,該廠在設計原則上盡可能節約用地,目前一期用地僅為3.2萬平方米,是興豐垃圾填埋場的1/10。
2.3白色污染處理方法
①實行垃圾分類,以利回收利用。清潔的廢塑料制品可重復使用、造粒、煉油、制漆、作建材等。而從垃圾場重新分揀廢塑料制品,則費時費力,且塑料的利用價值也很低。所以一定要在廢塑料制品進入垃圾流之前將其分類回收上來。目前,發達國家大都走回收利用的路子。我國城鎮盡快推行垃圾分類棄置已勢在必行。
②依靠科技進步,發展可降解塑料。美國、日本等發達國家已研制成功以植物淀粉為主要原料的可降解塑料,大大縮短了其可降解周期。廣州市新型塑料的研制也取得了重大進展,已經和正在開發出以淀粉、秸稈纖維、天然草漿等材料制成的“綠色”替代品。
③加強立法,強化管理,盡量減少或控制使用不可降解塑料的生活用品。以法規的形式明確生產者、各級銷售者和消費者回收利用的義務。目前美國、日本等發達國家已明令禁止使用一次性塑料快餐餐具。廣州市也為此專門制定了地方性法規,扼制“白色污染”的污染源。
2.4廣州市垃圾二次污染的防治措施
(1)填埋場場底防滲。
為防止垃圾滲濾液污染地下水,必須在填埋場底采取有效的防滲措施。以前垃圾填埋場底部都鋪放一層防滲材料,主要有黏土、瀝青、塑料膜等合成橡膠等。近幾年國外開始采用人工合成防滲層,有的采用雙防滲層,效果明顯好于前者。垂直防滲可采用帷幕灌漿、不透水布等。各填埋場可根據具體工程和水文地質情況,采取相應的防滲措施。
(2)滲濾液的收集處理。
垃圾滲濾液的處理方法包括生物、物化及土地處理法。生物處理法包括好氧處理、厭氧處理和厭氧-好氧處理。物化法主要有化學混凝沉淀、電解氧化、活性炭吸附、密度分離、化學氧化、化學還原、膜滲析、汽提、濕式氧化等多種方法。和生物法相比,物化法受水質水量影響小,出水水質穩定,尤其對BOD/COD較低而難以生物處理的垃圾滲濾液有較好的處理效果。由于物化法處理費用較高,一般用于滲濾液預處理或深度處理。滲濾液的土地處理包括慢速滲濾系統(SR)、快速滲濾系統(RI)、表面漫流快速滲濾處理系統(ARI)等多種土地處理系統。土地處理主要通過土壤顆粒的過濾,離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮顆粒和溶解成分。通過土壤中微生物作用使滲濾液中有機物和氮發生轉化,通過蒸發作用減少滲濾液量。
(3)填埋氣的處理和回收利用。
①填埋氣的收集。由于大部分沼氣在填埋場填埋過程中就已形成,所以沼氣采集應在填埋過程中就開始實施。在荷蘭,對正在使用的垃圾場,主要采用立式或水平式收集技術。立式采氣系統是在垃圾場的填埋過程逐步建造成的,其方法是在填埋場內均勻分布豎立大口徑鋼管,在每個鋼管外砌筑豎井,當填埋厚度達到2~5米時,將鋼管向上抽一部分,并繼續砌筑,直到填埋場達到設計高度,然后將鋼管移走。
②填埋氣的凈化。溶劑吸收法是目前較為成熟的沼氣凈化方法,如采用雙塔式溶劑吸收法提純垃圾沼氣,設備簡單、成本低、操作簡便,凈化效果好。
2.5廣州市固體廢物優化方法
降解塑料現狀范文6
【關鍵詞】食品包裝;材料;綠色食品包裝
食品包裝是對食品進行的外包裝。它對食品的保存、食品安全有著重要作用。同時,食品包裝還有一定的宣傳效果。因此,食品包裝受到廣大食品生產商的重視,食品包裝的技術和應用得到迅猛發展。
在如今,食品包裝的材料五花八門,有紙張、金屬、玻璃、陶瓷、竹木、高分子材料以及復合材料等[1,2],其中高分子材料內又包含塑料、橡膠和涂料。下面對食品包裝的主要包裝材料進行敘述和分析。
在這些材料中,以紙張做為材料成本最為低廉、外包裝容易加工、裝潢。但是,采用紙張作為包裝材料。包裝很容易因受到外力而遭到破壞。包裝外表的裝潢顏料也容易滲透紙張,使其內部的食物受到污染。臨時使用紙張會對食品的質保不會產生影響,但是,時間較長一點,紙質包裝內部的食物就容易因細菌增生而受到污染。這些表明采用紙張做為包裝其對里面食物的保護能力受到質疑。并且,紙張會消耗大量的木材,從這個方面說,紙張做為食品包裝材料并不適合當前大規模的工業生產,而是更適用于臨時使用。
玻璃、陶瓷做為包裝材料,由于兩者的化學性質較為穩定,因此,不容易受到酸、堿、油等物質的侵蝕。這也意味著,包裝在內的食物不會受到包裝材料的污染。并且,由于玻璃具有較好的光透特性,消費者很容易看清內部的食物的狀態。為消費者選擇食物帶來了一定的方便。在回收時,玻璃和陶瓷均屬可回收材料。因此,使用兩者對環境的污染非常小,對周圍生態的保護較佳。因此,采用玻璃和陶瓷做為包裝材料受到一定的支持。玻璃和陶瓷廣泛應用于對調料、酒、油等具有較強化學性質的食品的包裝,也用于制成瓶用于飲料包裝。雖然玻璃和陶瓷具有以上種種優點,但是,玻璃和陶瓷均屬于韌性較差的材料。兩者在面對外力沖擊時,很容易破碎形成碎片,這些碎片會對周圍人的安全產生一定的威脅。而且,玻璃和陶瓷的密封、形狀加工、裝潢的要求均較高。因此,玻璃和陶瓷的使用范圍受到一定的限制。
當前食品包裝采用的金屬材料包括鐵、鋁、不銹鋼等。金屬做為包裝材料,由于金屬具有較佳的延展性,較容易進行加工,金屬形成的外包裝對其內部的食物的保護較好,金屬容易進行裝潢而受到一定的提倡??墒牵饘傧鄬τ诩垙?、玻璃和陶瓷其價格很高,包裝成本較高。而且,金屬的化學性質較為活潑,在空氣中容易被氧化被侵蝕,也容易與包含酸堿性較強的食物進行化學反應,進而污染食物。因此,在當前,金屬雖然廣泛地應用,并占有重要的地位,但其使用受到一定的限制,多用于罐裝包裝。此外,金屬雖然可以在自然界進行降解,但是,金屬在降解時,離散的金屬粒子本身對周圍的環境也會產生一定的影響,甚至是污染。金屬材料在遭到破壞形成碎屑時,這些碎屑也會對周圍生物的安全產生一定的威脅。金屬材料在總體上數量相對稀少,屬于不可再生資源。因此,許多專家提議限制金屬在食物包裝的使用數量和使用范圍。金屬包裝在罐裝上具有獨特的優勢,許多商業集團研發新的技術,盡量使用較少的金屬材料進行包裝。如可口可樂公司采用的新加工技術使得新式的鋁制易拉罐的防護能力不變的前提下,重量減少了20%。
高分子材料中,主要包括塑料和橡膠兩部分。其中,塑料為目前食品包裝中主要材料。塑料成本較為低廉,同時具備較為穩定的化學性質。塑料抗水性收到廣泛的稱贊,同時,還具備優秀的抗酸性和抗堿性。在物理性質方面,塑料具備易加工,易封裝,易裝潢等優點,同時,塑料也往往具備較好的堅韌性,適宜面對復雜的環境。雖然塑料具有以上種種優點,但是,它也具備很多缺點。塑料雖然抗水性能優異,但是,面對有機溶劑它往往會溶解在里面,它的抗溶解性非常低,很容易溶解在里面。塑料在加工時,塑料內會殘留一定的雜質,這些雜質容易融入食物中對食物產生污染。塑料平時時化學性質穩定,但是塑料在高溫低溫等較為極端的溫度環境中,塑料就會發黏或變得易脆,其防護性能降低得極其顯著。塑料的化學穩定性使得塑料很難在自然環境中被降解。廢棄的塑料會對周圍的環境產生種種污染。雖然,塑料有種種缺點,但是瑕不掩瑜,塑料的種種優點使得食品包裝業廣泛地使用塑料做為包裝材料,也使得很難用其它材料對塑料進行完全替代。但,塑料是來源于石油化工業,其生產本身對周圍具有一定的污染。石油做為不可再生資源,其數量也是有限。雖然塑料可以在一定程度上進行循環使用,但是,做為食物包裝的材料,卻很難使用回收后的塑料做為包裝材料。因此,在日益提倡節能減排,節約資源保護地球的今天,塑料做為包裝材料受到一定的質疑。因此,有的人從保護環境的方面提出使用可降解塑料,但是這仍然無法徹底解決塑料的環境污染問題[1]。
在當前,對食物包裝的改進中,許多研究者提倡否定過度包裝,建議使用簡約包裝,盡量縮減包裝材料使用。但,這并不能從根本上解決食物包裝問題。當前,食品包裝業提倡使用綠色食品包裝。即采用新技術對現有的食物包裝材料進行性能改進。如,有的研究者認為[2],紙質包裝材料,不像玻璃一樣易碎,不像金屬那樣貴,也不不像塑料那樣難以分解,建議采用新式技術,開發新型紙張材料。如采用石碳紙而不采用有機紙進行包裝。但是,這些在目前仍舊是屬于概念,無法在現實中大量的使用。也有的研究者從不同的角度提出開發新式可降解塑料、抗菌包裝等技術。但這些技術同樣會面對諸如環境污染,食物污染等問題,均屬不成熟方案。從總體上講,綠色食品包裝還有很長的路要走。
食品包裝是關乎食品安全,具有重要的意義,對食品包裝的研究,對發展經濟改善國民生活具有重要意義。
【參考文獻】