塑料化工—废塑料回收生物降解法

在积极开发塑料回收再利用技术的同时，研究开发生物降解成为当今世界各国塑料加工业的研究热点。研究人员希望开发出一种能在微生物环境中降解的塑料，以处理大量一次性使用塑料，特别是地膜及多包装废弃物对农田、山林、海洋的污染。研究目标是开发出一种在使用过程中可以保证其名项使用性能，而一旦用完废弃后，可被环境中的微生物分解，从而完全进入生态循环的塑料。同时，这种塑料的生产成本较低，具有相应的经济性。如果是这样的生物分解性塑料，在使用后就可与普通生物垃圾一起堆肥，而不必花费很大代价进行收集、分类和再生处理。而且，分解产物进入生态循环，不产生资源浪费问题。

　在生物降解塑料的研究开发方面，世界各国都投入了大量财力和人力，花费了很大的精力进行研究。塑料加工业普遍认为，生物降解塑料是21世纪的新技术课题。

　80年代末，为了解决垃圾袋的降解问题，在美国玉米商的推动下，添加淀粉的聚乙烯塑料袋被作为生物降解塑料在欧美风靡一时。但由于其中的聚乙烯不能降解，故其应用研究已大大降温。只是由于淀粉的原料来源丰富，而价格便宜，目前仍有不少研究者在从事这方面的研究，希望通过各种配方技术，在降解性方面有所突破。

　目前开发的技术路线主要有微生物发酵合成法、利用天然高分子（纤维素、木质素、甲壳质）合成法的化学合成法等，并已开发出一些生物降解塑料的水溶性树脂，但总的说来，其生产成本都未达到工业化批量生产的要求。

　德国拜尔公司研究纤维制品的专家们经过数年研究，制成的一种可以完全分解为腐殖质的塑料。用这种塑料制成的包装薄膜，可以在土壤中迅速分解“分化瓦解”，10天之内可以回归大自然。根据环保组织的鉴定，此种塑料及其分解后的中和物对环境和人类均是安全可靠的。该公司研制成功的这种新型塑料，是将坚硬而不易延伸的纤维素与聚氨酯混和制得。把这种新型塑料埋入土中后，可成为土壤中微生物的可口佳肴，迅速繁殖的微生物很快能将这种材料完全消化成为腐殖质发。

　将这种材料制成的一种家用保鲜膜，14天后可完全成为粉末，8周后会失去80%的重量。用这种材料制作培养物的营养钵，植入土中数周后均化为腐殖质，充当起堆肥的角色。由于这项新技术的生产成本太高。是普通塑料的数倍，因而目前很难实现商品化生产。

　在应用实验方面，经过多年的努力，我国在生物降解聚乙烯地膜研究项目上已取得初步成功，开发出了生物降解地膜试样，并进行了小面积的试用，从其技术成熟性方面看来，尚未达到大面积推广的应用的程度。我国对添加型光降解塑料领域尚未涉足。美国将光降解塑料用于瓶装饮料的提环已有多年，以色列和加拿大对光降解地膜均有试用，但未见大面积应用的报道。

　据预测，如将生物降解塑料的工业化研究算作100的话，目前的开发研究只处于30的相对阶段，预计2000年以后，可望实现工业化。目前，美国对这项技术的开发研究处于领先地位，欧洲居次，日本第三。

　总的来说，在生物降解塑料研究开发中还有许多有待攻克的难题。首先，对塑料降解的定义尚无统一的认识，即生物分解究竟意味着什么？也就是说生物降解塑料的分解时间究竟确定为多长？另外，分解的产物应上什么？最终产物究竟是二氧化碳和水，还是对实际应用无害的任何形态的残留物？其次，对生物降解塑料的评价试验尚无世界公认的统一的方法。目前美国材料试验协会、日本工业标准协会和国际标准化组织都在积极开展这方面的工作，虽然美国ASTM已正式颁布了多项结果也不能完全套用到实际塑料垃圾的处理中。