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【關(guān)鍵詞】環(huán)保購(gòu)物袋;可降解;油墨;石頭紙
0.前言
隨著人們生活水平的不斷提高,人們的環(huán)保觀念也不斷提升。大家對(duì)過(guò)度包裝浪費(fèi)資源,包裝物棄置污染環(huán)境等情況不斷發(fā)出聲討。國(guó)家也出臺(tái)了“限塑”令,通過(guò)有償使用減小購(gòu)物袋的用量。但作為日常生活必不可少的用品,大部份購(gòu)物袋在使用完后仍然會(huì)被丟棄成為生活垃圾。絕大部分最終作為塑料垃圾進(jìn)入環(huán)境,而塑料大多化學(xué)性能穩(wěn)定,在自然環(huán)境中分解需要100~300年。如果用焚燒方法處理,焚燒設(shè)施不僅需投入大量資金,焚燒時(shí)還會(huì)有二惡英等多種有毒物質(zhì)產(chǎn)生,造成二次污染。而對(duì)于回收利用,收集或即使強(qiáng)制收集進(jìn)行回收利用,它的經(jīng)濟(jì)效益也不太好。所以要從根本上解決廢塑料的環(huán)境污染問(wèn)題,就應(yīng)該用能降解或易降解的購(gòu)物袋代替普通塑料購(gòu)物袋?,F(xiàn)在筆者根據(jù)多年的印刷和油墨生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),應(yīng)如何為制造可降解環(huán)保購(gòu)物袋的幾點(diǎn)應(yīng)用體會(huì),愿與大家共同探討。
1.制造可降解環(huán)保購(gòu)物袋材料
制造新型可解環(huán)保購(gòu)物袋,最重要的是要選用合適的材料。首先就是選用無(wú)污染的可降解材料替代普通塑料薄膜,還有就是選用合適的環(huán)保型印刷油墨。這樣才有可能制造出符合環(huán)保要求的購(gòu)物袋。
1.1環(huán)保基材的選擇
目前可用的可降解材料有以下幾種:
1.1.1光降解塑料
光降解塑料一般是指在光(紫外光)的照射下,引起光化學(xué)反應(yīng)而使大分子鏈斷裂和分解的塑料。光降解塑料可分為添加型和合成型兩類(lèi)。添加型是在高分子材料中添加光敏劑,由光敏劑吸收光能后產(chǎn)生自由基,促使高分子材料發(fā)生氧化作用后進(jìn)而引發(fā)聚合物分子鏈斷裂使其降解。降解式將光敏基團(tuán)(如羧基、雙鍵等)導(dǎo)入高分子結(jié)構(gòu)內(nèi)賦予材料光降解的特性。常用的光敏劑有過(guò)渡金屬絡(luò)合物、硬脂酸鹽、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸鐵等,用量約1%~3%(質(zhì)量)。合成型光降解塑料是通過(guò)共聚反應(yīng)在塑料的高分子主鏈上引入羰基等感光基團(tuán)而賦予其光降解特性的,并可以通過(guò)調(diào)節(jié)光敏基團(tuán)的含量來(lái)控制光降解活性。現(xiàn)在已知以一氧化碳或乙烯酮類(lèi)為光敏單體與烯烴類(lèi)單體共聚,可合成含羰基結(jié)構(gòu)的聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC)等光降解聚合物。光降解塑料只能在光照下降解,受氣候環(huán)境、地理因素制約很大,如果埋地部分不能降解,而且價(jià)格較高,因此光降解塑料很難廣泛推廣使用。
1.1.2生物降解塑料
生物降解能很好的解決埋地部分不能降解的問(wèn)題。目前研究開(kāi)發(fā)的生物降解材料有天然高分子材料、微生物合成高分子材料、 人工合成高分子材料以及共混性高分子(添加型)材料。天然高分子型是利用淀粉、纖維紊、甲殼質(zhì)、蛋白質(zhì)等天然高分子材料制備的生物降解材料。其特點(diǎn)是貯存運(yùn)輸方便,只要保持干燥,不需避光,應(yīng)用范圍廣,不但可以用于農(nóng)用地膜、包裝袋,而且廣泛用于醫(yī)藥領(lǐng)域。生物合成的完全生物降解塑料是微生物把某些有機(jī)物作為食物源,通過(guò)生命活動(dòng)合成的高分子化合物。通過(guò)微生物合成而得到的生物降解塑料以聚羥基脂肪酸酯(PHA)類(lèi)為多,其中最常見(jiàn)的有聚3-羥基丁酸酯(PHB)、聚羥基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)?;瘜W(xué)合成法合成的生物降解塑料大多是在分子結(jié)構(gòu)中引入能被微生物降解的含酯基結(jié)構(gòu)的脂肪族聚酯,目前具有代表性的產(chǎn)品有聚己內(nèi)酯(PCL),聚琥珀酸丁二醇酯(PBS),聚乳酸(PLA),以及最近國(guó)內(nèi)研究最熱的二氧化碳基生物降解塑料等。另外按降解方法分生物降解可以分為:(1)生物物理降解法:當(dāng)微生物攻擊侵蝕高聚物材料后由于生物細(xì)胞的增長(zhǎng)使聚合物組分水解、電離或質(zhì)子化而分裂成低聚物碎片,聚合物分子結(jié)構(gòu)不變,這是聚合物生物物理作用而發(fā)生的降解過(guò)程。(2)生物化學(xué)降解法:由于微生物或酶的直接作用,使聚合物分解或氧化降解成小分子,直至最終分解成為二氧化碳和水,這種降解方式屬于生物化學(xué)降解方式。同樣生物降解塑料也存在價(jià)格較高
1.1.3光-生物雙降解塑料
光-生物雙降解塑料具有光、生物的雙重降解性。是當(dāng)前世界降解塑料的主要開(kāi)發(fā)方向之一。試驗(yàn)表明光-生物雙降解塑料可在一個(gè)特定時(shí)間內(nèi)(通常為9個(gè)月~5年)在環(huán)境中能完全分解。但由于合成型光降解塑料成本較高,研究較少。目前研究較多的是摻混型光一生物雙降解塑料。
1.1.4石頭紙
石頭紙是一種由碳酸鈣研磨粉與高分子聚合物、膠合劑為原材料的新型材料,廣義上說(shuō)石頭紙也是光-生物雙降解類(lèi)材料。石頭紙具有既可替代傳統(tǒng)的植物纖維紙張、專(zhuān)業(yè)性紙張,又能替代傳統(tǒng)的大部分塑料薄膜,且具有成本低、可控性降解的特點(diǎn),能夠?yàn)槭褂谜吖?jié)省大量的成本,且不會(huì)產(chǎn)生污染。從替代塑料包裝物角度看,它能為國(guó)家節(jié)省大量的石油資源,產(chǎn)品使用后能夠降解,不會(huì)造成二次白色污染。另外石頭紙與上面進(jìn)過(guò)的幾種可降解塑料相比,還具有不可燃性,可書(shū)寫(xiě)和辦公室打印,適用于大多數(shù)印刷方式,包括膠印(柯式印刷、平版印刷)、凹版印刷、凸版印刷、絲網(wǎng)印刷、輪轉(zhuǎn)印刷等。最重要目前已經(jīng)能大量工業(yè)化生產(chǎn),這是用于生產(chǎn)非塑料型環(huán)保購(gòu)物袋的理想新材料。當(dāng)然石頭紙也有一些不足的地方:就是石頭紙因含有大量的碳酸鈣而不透明性,硬度也偏大而導(dǎo)致抗屈拆性差等。
表1 幾種可降解基材性能對(duì)比表
1.2印刷油墨的選擇
印刷油墨是制造購(gòu)物袋必不可少的組成部分。須然印刷油墨占購(gòu)物袋的成本很小,只占3%~5%左右。但對(duì)于一個(gè)購(gòu)物袋是否符合環(huán)保要求就尤為重要了。選擇印刷油墨要注意以下幾點(diǎn):
1.2.1油墨的可降解性
油墨的連結(jié)料多為高分子聚合物,本質(zhì)上也是一種塑料。因此現(xiàn)用大部分印刷油墨降解性能較差,如果將這些油墨和塑料一起填埋處理,讓其自然降解,一般需要50年以上才能在環(huán)境中能完全分解。因此為配套降解基材,必需選用以可快速降解的連結(jié)料所生產(chǎn)的油墨?,F(xiàn)在市面上能找到的可降解油墨有以大豆油油墨、聚乙烯醇油墨、聚酮油墨,這幾類(lèi)油墨通常只需5~10年即可完全降解。
1.2.2油墨中的重金屬含量
眾所周知人體如果攝入過(guò)量的重金屬,可造成嚴(yán)重的生理?yè)p害,引發(fā)多種疾病。重金屬進(jìn)入人的機(jī)體后,會(huì)在人體內(nèi)部積聚下來(lái),并可能轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬化合物。以鎘為例,鎘元素進(jìn)入人體后,在體內(nèi)形成鎘硫蛋白,通過(guò)血液到達(dá)全身,并有選擇性地蓄 積于腎、肝中。情況嚴(yán)重時(shí),使骨骼的生長(zhǎng)代謝受阻礙,從而造成骨骼疏松、萎縮、變形等。慢性鎘中毒主要影響腎臟,最典型的例子是日本著名的公害病——痛痛病。慢性鎘中毒還可引起貧血。油墨中的重金屬通常來(lái)自于顏料,特別是一些重金屬化合物顏料,如鎘紅、鉻紅、鉻黃及銀朱等。另外可溶性重金屬鹽毒性大易于進(jìn)入人體,因此我國(guó)、歐盟、美國(guó)都制定了油墨(涂料)涂層中可溶性重金限制:(見(jiàn)下表)
1.2.3油墨中其它有毒有害物質(zhì)
油墨中可能存在有毒有害物質(zhì)有:(1)連結(jié)料生產(chǎn)合成時(shí)殘留的單體,如劇毒物游離甲苯二異氰酸酯;(2)顏料生產(chǎn)合成時(shí)殘留的強(qiáng)致癌物多氯聯(lián)苯(PCB)、芳胺(MAK-Ⅲ);(3)溶劑殘留導(dǎo)致苯、甲苯、二甲苯、甲醛超量。許多國(guó)家嚴(yán)格控制油墨干膜中的有毒有害物質(zhì)含量。以甲醛為例:日本要求甲醛含量
2.結(jié)語(yǔ)
隨著近年不斷有新材料的發(fā)明,并逐步進(jìn)入實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化。帶動(dòng)更多環(huán)境友好的產(chǎn)品將進(jìn)入我們的生活。我們相信,在不久的將來(lái),真正可降解型環(huán)保購(gòu)物袋會(huì)進(jìn)入我們的生活,使“白色污染”會(huì)逐漸從環(huán)境中消失。我更期待這些環(huán)保新技術(shù)、新發(fā)明將為人類(lèi)與自然的真正和諧作出巨大的貢獻(xiàn)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉彥平,楊志遠(yuǎn),楊建業(yè).我國(guó)生物全降解塑料的研究進(jìn)展.[期刊論文]-塑料工業(yè),2006,(z1).
[2]王廣文.生物塑料和降解塑料的研究進(jìn)展.[期刊論文]-塑料科技,2011,5.
【關(guān)鍵詞】綠色 生態(tài)包裝 現(xiàn)代包裝
在現(xiàn)代人們的生活過(guò)程中,由各種各樣包裝造成的社會(huì)資源浪費(fèi)和生活環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越突出,而越來(lái)越多人們對(duì)生活環(huán)境的重視程度不斷提高,人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng),從而推動(dòng)了綠色生態(tài)包裝材料在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,充分凸顯了綠色生態(tài)包裝材料的重要性[1]。
1 綠色包裝材料的種類(lèi)
1.1 高性能的包裝材料
所謂高性能的包裝材料主要是在包裝設(shè)計(jì)的過(guò)程中,采用新型的紙質(zhì)材料代替全金屬包裝材料,有效降低包裝的成本,最大限度減少各類(lèi)包裝廢棄物對(duì)生活環(huán)境的污染。
1.2 可二次利用的包裝材料
這里提及的可二次利用的包裝材料,主要起源于國(guó)外。其中較為典型的就是瑞典等國(guó)家采用PET材質(zhì)的飲料瓶,這種瓶子能夠重復(fù)使用,有效減少包裝材料造成的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。
1.3 可食性包裝材料
可食性包裝材料具有能夠供人們食用的特點(diǎn)。在現(xiàn)代包裝材料的應(yīng)用過(guò)程中,可食性包裝材料主要包括了淀粉、蛋白質(zhì)、植物纖維和其他天然物質(zhì)等。目前,可食性包裝材料主要應(yīng)用于食品和藥品等包裝中[2]。
1.4 可降解包裝材料
可降解包裝材料主要是指包裝材料經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)的時(shí)間和處于特定環(huán)境下,所導(dǎo)致包裝材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生化學(xué)性變化的塑料。其中具體表現(xiàn)為可降解材料在結(jié)束自身的使用壽命之后,當(dāng)受到陽(yáng)光紫外光的作用和土壤中水分的影響,能夠在一定的環(huán)境中發(fā)生分裂和可降解的現(xiàn)象,最終以無(wú)污染的形態(tài)進(jìn)入到生活環(huán)境中。目前,在包裝材料應(yīng)用中,可降解塑料材料主要分為合成光降解塑料、添加光敏劑的光降解塑料、生物降解塑料以及多種降解塑料等綜合在一起的多功能可降解材料。除此之外,還可以根據(jù)可降解材料所處環(huán)境發(fā)生變化而分為光降解塑料、生物降解塑料、完全或者部分生物降解塑料等等[3]。
1.5 利用自然資源開(kāi)發(fā)天然包裝材料
所謂天然包裝材料主要是指自然環(huán)境中自然生成的天然生物材料。目前應(yīng)用較多的天然包裝材料包括竹子、木材、麻類(lèi)、柳條、蘆葦?shù)?,這些包裝材料主要來(lái)源于自然環(huán)境中,能夠在受到自然環(huán)境中的水、光照等條件下分解掉。這種包裝材料不僅不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染,而且還會(huì)有效降低包裝材料的生產(chǎn)成本。
2 在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色生態(tài)包裝材料的作用
綠色包裝的內(nèi)涵主要是指保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約資源成本,從源頭上減少各類(lèi)包裝材料產(chǎn)生的包裝廢棄物。在我國(guó)長(zhǎng)久的發(fā)展過(guò)程中,在選擇物品包裝材料的過(guò)程中,大部分是取材于自然中,如:竹子、草木、蘆葦?shù)取_@些純天然的包裝材料不僅具有一定的天然美感,而且還具有保護(hù)生態(tài)環(huán)境,減少資源浪費(fèi)的作用,順應(yīng)了生態(tài)環(huán)境的發(fā)展規(guī)律。
2.1 包裝設(shè)計(jì)的市場(chǎng)需要
在現(xiàn)代人們綜合素質(zhì)提升,對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)不斷增強(qiáng)的背景下,現(xiàn)代消費(fèi)者對(duì)綠色生態(tài)環(huán)保的包裝設(shè)計(jì)越來(lái)越重視。其中,通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)了解:80%的美國(guó)人和70%的英國(guó)人等在購(gòu)買(mǎi)物品的過(guò)程中會(huì)思考這個(gè)物品包裝的生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中,應(yīng)該充分尊重消費(fèi)者的心理情況,盡量在包裝設(shè)計(jì)和制造中減少破壞生態(tài)環(huán)境的成分,這也是現(xiàn)代包裝中必須重視的一個(gè)問(wèn)題。其中,造成這種現(xiàn)象的主要原因就是對(duì)生態(tài)環(huán)境的關(guān)注催生了新一代的綠色消費(fèi)者,這些新的消費(fèi)群體都會(huì)對(duì)物品將會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響進(jìn)行思考。因此,在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色生態(tài)包裝材料符合現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)的市場(chǎng)需要。
2.2 推動(dòng)現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)創(chuàng)新
為了更好的在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色生態(tài)包裝材料,便需要從原材料的選擇入手,充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),開(kāi)發(fā)一些可降解、可食用、可重復(fù)使用的包裝材料。同時(shí),在制作包裝材料的過(guò)程中,還應(yīng)該堅(jiān)持節(jié)約材料的原則,堅(jiān)持在滿(mǎn)足包裝材料基本要求的基礎(chǔ)上,減少包裝材料的使用量,從而避免現(xiàn)代包裝材料造成浪費(fèi)資源的現(xiàn)象。除此之外,在包裝制作的過(guò)程中,還需要注意包裝材料的輔助材料的有害性,盡量避免在包裝材料制作過(guò)程中添加一些如鉛、汞等有毒物質(zhì),最大限度降低包裝材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。
中國(guó)端午節(jié)吃的粽子,其使用的便是粽葉。這種粽葉主要生長(zhǎng)在一些較高的山嶺中,根系發(fā)達(dá),具有較強(qiáng)的生命力。這種植被不僅能夠起到保護(hù)生態(tài)植被的作用,而且又是一種取之不盡的自然材料,所以被稱(chēng)之為山嶺的綠色銀行。這種粽葉無(wú)毒,而且不會(huì)對(duì)大自然造成污染。因此,在粽子的包裹過(guò)程中應(yīng)用這種粽葉,不僅能夠減少對(duì)大自然的污染,而且不會(huì)對(duì)人體造成傷害。同時(shí),這種粽葉生長(zhǎng)速度快,成本低廉,是一種較好的無(wú)污染一次性食用包裝材料。還有一些人們,將這種粽葉作為餐桌上的食品包裝,既美觀,又環(huán)保節(jié)約,推動(dòng)了現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。
2.3 資源和環(huán)境保護(hù)的需要
在現(xiàn)代商品的生產(chǎn)過(guò)程中,包裝是一種必不可少的組成成分,主要應(yīng)用在各類(lèi)商品的開(kāi)發(fā)和制作中。物品包裝雖然能夠給人們帶來(lái)短暫的方便,但是也造成了大量資源浪費(fèi)和環(huán)境污染的問(wèn)題。
在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色生態(tài)包裝材料能夠減少資源浪費(fèi),對(duì)環(huán)境起到保護(hù)的作用,其主要原因是綠色生態(tài)包裝材料具有回收和再利用的功能[4]。通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)了解到,大部分人們?cè)谑褂猛晡锲钒b之后便選擇丟棄,從而導(dǎo)致食品包裝成為污染環(huán)境的垃圾。從這個(gè)問(wèn)題能夠看出物品包裝材料的回收和再利用工作具有非常重要的作用。如果所使用的包裝材料全部是易降解和生態(tài)環(huán)保的,能夠被回收再利用,直接分解,就能夠?qū)?duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響降到最低。例如,上圖是使用竹子為主要原材料的包裝物品。這些包裝物品在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,從原材料的選擇方面開(kāi)始都凸顯了生態(tài)綠色理念。竹子高大,生長(zhǎng)速度較快,分布范圍較廣。因此,在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中,竹子作為包裝材料的一種類(lèi)型,能夠被廣泛的應(yīng)用。其中,在竹子的生產(chǎn)加工過(guò)程中,主要是根據(jù)竹子的特性進(jìn)行加工制作,并不需要添加過(guò)多的輔助材料。同時(shí),采用竹子制作的包裝,在結(jié)束使用壽命之后,放置于特定的環(huán)境中很容易被降解,并不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大的影響。一般情況下,包裝材料設(shè)計(jì)師在包裝設(shè)計(jì)的階段,便會(huì)結(jié)合竹子自身的本質(zhì)特性,充分發(fā)揮其作為包裝材料的循環(huán)再利用的作用,從而達(dá)到一物多用的目的。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色生態(tài)包裝材料具有非常重要的作用。其不僅能夠倡導(dǎo)綠色生態(tài)觀念,提升現(xiàn)代人們的生活質(zhì)量,保護(hù)人們的身體健康,而且能夠促進(jìn)生態(tài)環(huán)境朝著可持續(xù)的方向發(fā)展。因此,在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色生態(tài)包裝材料是值得大力宣傳和推廣的。
參考文獻(xiàn)
[1]石巖.原生態(tài)包裝在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].包裝工程,2011(10):5-7.
[2]萬(wàn)長(zhǎng)林.儒家生態(tài)理念在現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)[J].設(shè)計(jì)藝術(shù)研究,2011(6):9-11.
1.有益環(huán)保的包裝設(shè)計(jì)引導(dǎo)
有益環(huán)保的包裝設(shè)計(jì),就是在進(jìn)行產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)時(shí),首先將環(huán)保安全放在首位。關(guān)于環(huán)保的包裝設(shè)計(jì)很多學(xué)者和專(zhuān)家進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)研究,提出了許多先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。在眾多的設(shè)計(jì)方法中,目前公認(rèn)的理想包裝設(shè)計(jì)就是綠色包裝設(shè)計(jì)。
(1)綠色包裝設(shè)計(jì)概念
綠色包裝設(shè)計(jì)指產(chǎn)品與包裝的壽命周期相復(fù)合的設(shè)計(jì)。它主要使包裝在產(chǎn)品生命周期中發(fā)揮作用后無(wú)環(huán)境污染。圖1為包裝與產(chǎn)品使用周期的組合作用圖。
(2)綠色包裝設(shè)計(jì)原理
研制開(kāi)發(fā)無(wú)毒、無(wú)污染(包括材料的自身生產(chǎn)過(guò)程)、可回收利用、可再生或降解的包裝原輔材料。
研究現(xiàn)有包裝材料有害成分(如泡沬快餐盒的CFC)的控制技術(shù)與替代技術(shù),以及自然“貧乏材料”的替代技術(shù)(如以塑代木、以紙代塑等)。
優(yōu)化包裝結(jié)構(gòu),減少包裝材料消耗,努力實(shí)現(xiàn)包裝減量化。
提出包裝廢棄物的回收處理技術(shù)與方法。其主要包括可直接重復(fù)使用的包裝、可修復(fù)的包裝,可再生的廢棄物、可降解的廢棄物、只能被填埋焚化處理的廢棄物等。如圖2是包裝廢棄物回收處理的系統(tǒng)框圖。
2.有益環(huán)保的包裝制造(生產(chǎn))引導(dǎo)
有益環(huán)保的包裝生產(chǎn)主要是指在加工制造包裝的過(guò)程中,不產(chǎn)生有損環(huán)保的氣、液、光、熱、味等以及發(fā)?環(huán)境和對(duì)人體有害的各種反應(yīng)(光反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)和熱反應(yīng))。
現(xiàn)以生產(chǎn)中的用材選擇與生產(chǎn)相結(jié)合從環(huán)保上加以分析。
(1)注重輕量化、薄型化、無(wú)毒化、高性能
就是對(duì)包裝材料生產(chǎn)過(guò)程加以分析。主要是對(duì)現(xiàn)有的包裝材料進(jìn)行開(kāi)發(fā)、深加工,在保證實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品包裝基本功能的基礎(chǔ)上,避免過(guò)分包裝,盡量降低包裝成本,節(jié)約包裝材料資源,減少包裝材料廢棄物的產(chǎn)生量,努力研制開(kāi)發(fā)出輕量化、無(wú)氟化、高性能的新型包裝材料。如采用新型的鎂質(zhì)材料部分地代替金屬包裝材料,制得的小型包裝罐質(zhì)地堅(jiān)固、外形美觀、重量輕,可代替馬口鐵罐,作為涂料、五金、黃潰等的包裝^
(2)方便回收使用和再生利用
包裝經(jīng)使用后能方便回收和重復(fù)使用是保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)包裝材料再循環(huán)使用的一種最積極的廢棄物回收處理方法,如啤酒、飲料、醬油、醋等玻璃瓶的多次復(fù)用:瑞典等國(guó)家聚酯PET瓶和PC奶瓶的重復(fù)使用可達(dá)20次以上。再生利用是解決固體廢棄物的好方法,并且在部分國(guó)家已成為解決材料來(lái)源,緩解環(huán)境污染的有效途徑。
(3)可食性效果好
可食性包裝是未來(lái)的發(fā)展方向,它具有原料豐富,可以食用,對(duì)人體無(wú)害甚至有利,具有一定強(qiáng)度等特點(diǎn),在近幾年獲得了迅速發(fā)展??墒承园b材料現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于食品、藥品等的包裝。可食性包裝材料的原料主要有淀粉、蛋白質(zhì)、植物纖維和其它天然物質(zhì)。
(4)可降解效果好
可降解塑料可廣泛用于食品包裝、周轉(zhuǎn)箱、雜貨箱、工具包裝及部分機(jī)電產(chǎn)品的外包裝箱??山到馑芰习b材料既具有傳統(tǒng)塑料的功能和特性,又可在完成使用壽命以后,通過(guò)土壤和水的微生物作用,或通過(guò)陽(yáng)光中紫外線(xiàn)的作用在自然環(huán)境中分裂降解和還原,最終以無(wú)毒形式重新進(jìn)人生態(tài)環(huán)境中,回歸大自然??山到馑芰弦话憧煞譃樯锝到馑芰?、生物分裂塑料、光降解塑料和生物/光雙降解塑料。
(5)盡可能采用天然材質(zhì)或再生資源材料
一般天然材質(zhì)和再生材料加工過(guò)程中產(chǎn)生污染較小,而合成材料的降解性和用后處理都較困難。塑料、玻璃和金屬等包裝材料的廢棄物已成為污染環(huán)境的重要因素,并且因資源不可再生,能源消耗大而導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。然而用于包裝的天然生物材料如紙、木材、竹編材料、木屑、麻類(lèi)棉織品、柳條、蘆葦以及農(nóng)作物莖桿、稻草、麥秸等均勻可在自然環(huán)境中極容易分解,不污染生態(tài)環(huán)境,而且可資源再生,成本較低。
(6)大力發(fā)展紙包裝
目前紙包裝被公認(rèn)為再生或利用和加工效果好的包裝。紙包裝具有很多優(yōu)點(diǎn),如資源相對(duì)豐富,易回收,無(wú)污染。西方發(fā)達(dá)國(guó)家早就開(kāi)始用紙包裝來(lái)包裝漢堡包、快餐、飲料等,并有取代塑料軟包裝之勢(shì)。我國(guó)也在著手研制用纖維膜替代塑料膜作為農(nóng)用薄膜,以避免對(duì)農(nóng)田的污染。在世界各國(guó)包裝產(chǎn)品所用材料的比例中,紙的使用量占據(jù)首位。
據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)為51%,日本為39.6%,我國(guó)為36.7%。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì),200(坪,世界人均耗紙將達(dá)100kg,紙包裝產(chǎn)品將占包裝產(chǎn)量的40%?50%。由于我國(guó)森林資源貧乏,需要探索新的非木紙漿資源,用蘆葦、竹子、甘蔗、棉桿、麥稻等代替木材造紙,并設(shè)法擴(kuò)大造紙木材的樹(shù)種和充分利用丫材、廢棄材和加工剰余邊材,以擴(kuò)大紙包裝原料來(lái)源。
宣傳引導(dǎo),其內(nèi)容包括環(huán)境危機(jī)與污染源教育、包裝廢棄物回收灌教育、環(huán)保法規(guī)教育、以及環(huán)保行為教育等。
3.有益環(huán)保的包裝消費(fèi)引導(dǎo)
包裝消費(fèi)的環(huán)保引導(dǎo),主要指消費(fèi)者在商品的選用、使用、用后處置多方面的引導(dǎo),主要做到以下幾點(diǎn):
(1)讓綠色包裝知識(shí)貫徹到人們的生活與消費(fèi)過(guò)程中。樹(shù)立消費(fèi)者的環(huán)保觀念,使自己的消費(fèi)與環(huán)保相結(jié)合。進(jìn)行綠色宣傳引導(dǎo),其內(nèi)容包括環(huán)境危機(jī)與污染源教育、包裝廢棄物回收灌教育、環(huán)保法規(guī)教育、以及環(huán)保行為教育等。In
(2)包裝消費(fèi)的權(quán)利與義務(wù)引導(dǎo)|
主要從服務(wù)與信息的法律和服務(wù)意識(shí)方面加以引導(dǎo),消費(fèi)者有權(quán)利了解所選購(gòu)(消費(fèi)>商品的包裝的作用性能、用后的處置方法,處置時(shí)對(duì)環(huán)境的影響等。而包裝消費(fèi)的義務(wù)是商品的生產(chǎn)與提供者應(yīng)在商品包裝上或?qū)iT(mén)的媒體上對(duì)包裝(所用到的)的相關(guān)信息加以說(shuō)明,告知消費(fèi)者。
(1)包裝消費(fèi)方式的引導(dǎo)
主要指消費(fèi)者在市場(chǎng)上的消費(fèi)對(duì)包裝的行為引導(dǎo)。從環(huán)境與綠色消費(fèi)上灌輸一些基本的消費(fèi)原則。
適度原則
適度原則指在消費(fèi)時(shí),能用簡(jiǎn)易包裝絕不用禮品包裝;能用小型包裝絕不用大型包裝,能用輕包裝絕不用重包裝;能用黑白包裝制品而絕不用彩色包裝制品……。
適量原則
適量原則指在消費(fèi)時(shí),能用一件包裝絕不用多件包裝,能用單層包裝絕不用多層包裝;能用單質(zhì)材料包裝絕不用復(fù)合材料包裝;能用大包裝時(shí)絕不用小包裝(一件大包裝相當(dāng)于多件小包裝)。
適時(shí)原則
適時(shí)原則指及時(shí)處理與及時(shí)反饋。就是當(dāng)消費(fèi)完其商品后將
包裝及時(shí)按要求回收處理,同時(shí)在消費(fèi)商品時(shí)將包裝出現(xiàn)的問(wèn)題向有關(guān)部門(mén)(如商家、廠家、技術(shù)監(jiān)督部門(mén)等)及時(shí)反映,以便改進(jìn)包裝。
適新原則
廁所問(wèn)題,尷尬的現(xiàn)實(shí)
大小便是人類(lèi)生理現(xiàn)象,是每個(gè)人每天必須進(jìn)行和完成的活動(dòng)。沖水廁所是都市和城鎮(zhèn)化的標(biāo)志,也是近代人類(lèi)文明的象征。然而,由于沖水廁所建設(shè)需要投資龐大的建筑管道網(wǎng)絡(luò)配套系統(tǒng)、管道維護(hù)及技術(shù)復(fù)雜昂貴的高耗能污水處理運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),水沖廁所的數(shù)量和位置受到限制,世界上只有在比較發(fā)達(dá)地區(qū)得到普及。
根據(jù)《2010中國(guó)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)年鑒》,2008年全世界有25.78億人沒(méi)有衛(wèi)生廁所。在中國(guó),25394.2萬(wàn)戶(hù)農(nóng)村人口中只有1578.6萬(wàn)(6.2%)的農(nóng)戶(hù)擁有完整下水道沖水廁所,一些農(nóng)村城鎮(zhèn)仍然使用旱廁,衛(wèi)生條件差,夏天蚊蛆四竄、蒼蠅亂飛、臭氣熏天。即便如此,相當(dāng)多的農(nóng)村城鎮(zhèn)學(xué)校仍然由于蹲位少,存在如廁困難的問(wèn)題。
實(shí)際上,在城市也存在公共廁所側(cè)位不足,特別是女廁側(cè)位不足的問(wèn)題?!澳壳埃袊?guó)內(nèi)地大部分公共場(chǎng)所的廁所,男廁廁位加上小便器都多于女廁廁位,而男性對(duì)廁所的需求數(shù)量實(shí)際上遠(yuǎn)不如女性。不少地方常常出現(xiàn)男廁空空蕩蕩、女廁大排長(zhǎng)龍的尷尬“景觀”。
根據(jù)聯(lián)合國(guó)估計(jì),55%的印度人(約6億)在室外“方便”。印度的大部分城鎮(zhèn),在靠墻的地方貼幾塊瓷磚,挖幾個(gè)坑,就成了專(zhuān)供男人使用的公共廁所。而在印度農(nóng)村,連這樣的簡(jiǎn)陋廁所也看不到,無(wú)論是草叢中、樹(shù)蔭里,還是在道路旁、墻腳下,常可以看到尿流的痕跡。婦女們只能在日出之前、日落之后躲到偏僻的灌木叢中“解決問(wèn)題”。如何解決貧困人群的方便問(wèn)題,如何解決城市公共廁所蹲位不足問(wèn)題,是各國(guó)政府的重要議題。
創(chuàng)新方案,健康環(huán)保
考慮到經(jīng)濟(jì)因素,李壯博士本著因地制宜、就地取材的原則,提出 “零污染、零感染、零廢棄物排放,變廢為寶”的如廁解決方案。這一方案無(wú)需復(fù)雜昂貴的管道網(wǎng)絡(luò)配套系統(tǒng),甚至無(wú)需專(zhuān)門(mén)的建筑設(shè)施,人們也可以在臨時(shí)隱秘的空間“方便”,“方便”后該空間還可恢復(fù)原有功能,而且不受溫度的限制,春夏秋冬皆可。由于本方案采取將大小便分別密封在一次性不透明可降解袋中,使用方法簡(jiǎn)單,成本低,既解決了臭味問(wèn)題,也解決了蚊蛆蒼蠅、寄生蟲(chóng)及交叉感染問(wèn)題。這一方案及其改進(jìn),目前就可以解決農(nóng)村城鎮(zhèn)學(xué)校如廁問(wèn)題;有可能解決世界上25億多沒(méi)有衛(wèi)生廁所人的如廁問(wèn)題;有可能解決沒(méi)有衛(wèi)生間的家庭在室內(nèi)大小便的問(wèn)題;我們的方案無(wú)需大量資金投入,甚至無(wú)需對(duì)現(xiàn)有衛(wèi)生間進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)改造就有可能解決目前城市公共廁所蹲位不夠的問(wèn)題;可以徹底解決治療發(fā)病死亡人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)所有癌癥死亡人數(shù)的心腦血管病的最重要的救命溶栓藥--尿激酶的尿源問(wèn)題。
這一方案的進(jìn)一步研究和發(fā)展,有可能解決各種場(chǎng)所,包括火車(chē)、汽車(chē)、船舶、演出,集會(huì)、景區(qū)、公園、街道甚至辦公室等地方人們的方便問(wèn)題。還有可能利用所收集的糞便生產(chǎn)飼料、肥料、燃料、沼氣或生物制品,從根本上解決糞便和化肥對(duì)環(huán)境的污染及水污染問(wèn)題;有可能解決土壤因大量使用化肥而退化問(wèn)題,為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ);有可能徹底解決糞便的交叉感染,為人類(lèi)健康提供保障;有可能解決沖水廁所造成的巨大水資源浪費(fèi)和能源浪費(fèi),大大降低水處理廠生活污水處理成本;這一方案的延伸,還有可能同時(shí)解決餐廚垃圾及禽畜糞便對(duì)環(huán)境的污染。這一方案的進(jìn)一步研究、發(fā)展和實(shí)施,將是人類(lèi)既水沖廁所后的又一次變革,建議國(guó)家設(shè)立重大研究專(zhuān)項(xiàng)。
方便合理,天衣無(wú)縫
具體來(lái)說(shuō),李壯博士的如廁解決方案的基本原理和步驟如下:
1.小便:步驟:A.將飲料瓶用剪刀剪成塑料杯作為支撐物。 B.將一次性不透明可降解塑料袋放入塑料杯,可降解塑料袋袋口粘有封口膠帶或扎口絲。C.將小便便入可降解塑料袋后,用粘在袋口的封口膠帶或扎口絲將裝有尿液的塑料袋密封。D.將密封的裝有尿液的塑料袋從支撐的塑料杯中取出,放到指定的地方集中處理。E.將支撐的塑料杯歸還或放到指定位置以便重復(fù)使用。(也可以用口徑較大的帶蓋的飲料瓶。小便后,將瓶中尿液倒入指定的尿液收集桶,空瓶蓋蓋后可重復(fù)使用,當(dāng)然,為了避免交叉感染,最好每個(gè)人用自己的尿瓶。經(jīng)過(guò)適當(dāng)訓(xùn)練及練習(xí),這些方法同樣適用于女性。價(jià)格便宜、攜帶方便、自支撐、可封口尿袋正在研制之中。)
2.大便:步驟:A.將塑料便盆 (淘寶價(jià)格 5元/個(gè))作為支撐物。B.將一次性不透明可降解塑料袋放入塑料便盆,可降解塑料袋袋口粘有封口膠帶或扎口絲。C.將大便便入可降解塑料袋后,用粘在袋口的封口膠帶或扎口絲將裝有大便及手紙的塑料袋密封。D.將密封的裝有大便及手紙的塑料袋從支撐的塑料便盆中取出,放到指定的地方集中處理。E.將塑料便盆歸還或放到指定位置以便重復(fù)使用。
3.使用場(chǎng)所、地方:本方案無(wú)需構(gòu)建特殊建筑,只要能將男女分開(kāi),各自擁有隱秘空間即可。
4.集中處理:A.在大小便的場(chǎng)所或指定其他地方放至少帶有兩個(gè)容器的車(chē) (或手推車(chē))用于分別收集小便和大便,容器中放大的較結(jié)實(shí)的塑料袋,當(dāng)快收集滿(mǎn)時(shí),將袋口密封進(jìn)一步保證沒(méi)有臭氣泄露。B.將密封的塑料袋中的大小便運(yùn)到指定的地方堆肥還田,或制造有機(jī)化肥,制造沼氣或制備生物燃料。小便還可以賣(mài)給生物公司提取尿激酶等。
由于人們每天小便次數(shù)遠(yuǎn)多于大便次數(shù),目前用沖水廁所的人,完全可以形成早晨或晚上在家中解決大便問(wèn)題,白天上課、上班在公共廁所只解決小便的習(xí)慣 (拉肚子等特殊情況例外);這樣,如果用便攜式尿袋,只要有隱秘的地方,就可以解決問(wèn)題,然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間將尿袋送到公共廁所。在沒(méi)有建立尿回收體系前,這只增加了一點(diǎn)清潔工的工作量:把尿袋捅開(kāi),將尿液倒入下水道,尿袋皮成為垃圾運(yùn)走。當(dāng)然,如果能說(shuō)服人們用自己的尿瓶,自己將尿液倒入公共場(chǎng)所或下水道,并將尿瓶重復(fù)使用,(如可利用廢棄的帶蓋飲料瓶、洗滌劑等包裝瓶作為尿瓶)、更簡(jiǎn)單、更好!因此本方案可以解決農(nóng)村城鎮(zhèn)學(xué)校如廁問(wèn)題和目前城市公共廁所蹲位不足的問(wèn)題,但要求人們習(xí)慣新的方便方式。
原則上本方案可用于解決任何多人同時(shí)如廁,有可能解決世界上25億多沒(méi)有衛(wèi)生廁所人的如廁問(wèn)題,有可能解決更多沒(méi)有衛(wèi)生間的家庭在室內(nèi)大小便的問(wèn)題。原則上本方案可以解決人類(lèi)的如廁問(wèn)題。
優(yōu)勢(shì)明顯,化解諸多難題
同時(shí),李壯博士介紹說(shuō)這一方案可以解決諸多的問(wèn)題:
本方案無(wú)需巨額資金建造管道網(wǎng)絡(luò)配套系統(tǒng),甚至無(wú)需專(zhuān)門(mén)的建筑設(shè)施,使用方法簡(jiǎn)單,成本低,特別適合于解決貧困地區(qū)農(nóng)村城鎮(zhèn)學(xué)校如廁問(wèn)題,解決沒(méi)有衛(wèi)生間的家庭在室內(nèi)大小便的問(wèn)題。目前就可以解決城市公共場(chǎng)所廁所蹲位不足的問(wèn)題。 這一方案的進(jìn)一步研究和發(fā)展,有可能解決各種場(chǎng)所,包括火車(chē)、汽車(chē)、船舶、演出,集會(huì)、景區(qū)、公園、街道甚至辦公室等地方人們的方便問(wèn)題。
解決糞便微生物、病菌、病毒感染問(wèn)題
解決沖廁水資源浪費(fèi)問(wèn)題
解決糞便化學(xué)需氧量(COD),氮、磷、鉀 水污染富營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題
緩解化肥生產(chǎn)資源浪費(fèi),耗能、污染環(huán)境,污染水的問(wèn)題
解決農(nóng)田肥料綜合營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題
部分解決飼料問(wèn)題 (提供巨量營(yíng)養(yǎng)物)
部分解決能源問(wèn)題( 提供大量額外燃料、沼氣、電力等)
解決尿激素等重要生物藥品的原料問(wèn)題
解決糞便數(shù)據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析及健康檢測(cè)問(wèn)題
關(guān)鍵詞:高分子材料可降解生物
我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列,每年產(chǎn)生幾百萬(wàn)噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解,以盡量減少對(duì)人類(lèi)及環(huán)境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如細(xì)菌、霉菌及藻類(lèi)作用下,可完全降解為低分子的材料。這類(lèi)材料儲(chǔ)存方便,只要保持干燥,不需避光,應(yīng)用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式:生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞;微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì);酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。按照上述機(jī)理,現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。
一、生物可降解高分子材料概念及降解機(jī)理
生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下,能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。
生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式:生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞;微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì);酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為,高分子材料的生物可降解是經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合,通過(guò)水解切斷高分子鏈,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi),經(jīng)過(guò)種種的代謝路線(xiàn),合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量,最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非單一機(jī)理,而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用,相互促進(jìn)的物理化學(xué)過(guò)程。到目前為止,有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在機(jī)體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外,還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。
二、生物可降解高分子材料的類(lèi)型
按來(lái)源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類(lèi)。按用途分類(lèi),有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類(lèi)。按合成方法可分為如下幾種類(lèi)型。
2.1微生物生產(chǎn)型
通過(guò)微生物合成的高分子物質(zhì)。這類(lèi)高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低,強(qiáng)度及耐熱性差,無(wú)法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點(diǎn)較高,強(qiáng)度好,是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料,但沒(méi)有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物,這種共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質(zhì)制得的脫乙?;嗵堑裙不熘频谩?/p>
2.4摻合型
在沒(méi)有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。
三、生物可降解高分子材料的開(kāi)發(fā)
3.1生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)方法
傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通過(guò)化學(xué)修飾和共混等方法,對(duì)自然界中存在大量的多糖類(lèi)高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產(chǎn)量小,限制了它們的應(yīng)用。
3.1.2化學(xué)合成法
模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻,副產(chǎn)品多,工藝復(fù)雜,成本較高。
3.1.3微生物發(fā)酵法
許多生物能以某些有機(jī)物為碳源,通過(guò)代謝分泌出聚酯或聚糖類(lèi)高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難,且仍有一些副產(chǎn)品。
3.2生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學(xué)的發(fā)展,酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì),并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力,從而顯示出了許多水相中所沒(méi)有的特點(diǎn)。
3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用
酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開(kāi)始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來(lái)合成生物可降解高分子材料
四、生物可降解高分子材料的應(yīng)用
目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環(huán)境污染問(wèn)題,以保證人類(lèi)生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常,對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫(yī)用材料。目前,我國(guó)一年約生產(chǎn)3000多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片,而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹(shù)脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。
參考文獻(xiàn):
生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下,能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。
生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式:生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞;微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì);酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為,高分子材料的生物可降解是經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合,通過(guò)水解切斷高分子鏈,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi),經(jīng)過(guò)種種的代謝路線(xiàn),合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量,最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非單一機(jī)理,而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用,相互促進(jìn)的物理化學(xué)過(guò)程。到目前為止,有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在機(jī)體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外,還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。
2、生物可降解高分子材料的類(lèi)型
按來(lái)源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類(lèi)。按用途分類(lèi),有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類(lèi)。按合成方法可分為如下幾種類(lèi)型。
2.1微生物生產(chǎn)型
通過(guò)微生物合成的高分子物質(zhì)。這類(lèi)高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低,強(qiáng)度及耐熱性差,無(wú)法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點(diǎn)較高,強(qiáng)度好,是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料,但沒(méi)有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物,這種共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質(zhì)制得的脫乙酰基多糖等共混制得
2.4摻合型
在沒(méi)有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的開(kāi)發(fā)
3.1生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)方法
傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通過(guò)化學(xué)修飾和共混等方法,對(duì)自然界中存在大量的多糖類(lèi)高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產(chǎn)量小,限制了它們的應(yīng)用。
3.1.2化學(xué)合成法
模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?;瘜W(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻,副產(chǎn)品多,工藝復(fù)雜,成本較高。
3.1.3微生物發(fā)酵法
許多生物能以某些有機(jī)物為碳源,通過(guò)代謝分泌出聚酯或聚糖類(lèi)高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難,且仍有一些副產(chǎn)品。
3.2生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學(xué)的發(fā)展,酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì),并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力,從而顯示出了許多水相中所沒(méi)有的特點(diǎn)。
3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用
酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開(kāi)始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來(lái)合成生物可降解高分子材料
4、生物可降解高分子材料的應(yīng)用
目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環(huán)境污染問(wèn)題,以保證人類(lèi)生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常,對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫(yī)用材料。目前,我國(guó)一年約生產(chǎn)3000多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片,而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹(shù)脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。
參考文獻(xiàn):
消息來(lái)源于國(guó)務(wù)院辦公廳下發(fā)的《關(guān)于限制生產(chǎn)銷(xiāo)售使用塑料購(gòu)物袋的通知》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《通知》)。除了“不得免費(fèi)提供塑料購(gòu)物袋”之外,《通知》還規(guī)定,從2008年6月1日起,在全國(guó)范圍內(nèi)禁止生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用厚度小于0.025毫米的塑料購(gòu)物袋(以下簡(jiǎn)稱(chēng)超薄塑料購(gòu)物袋)
《通知》指出,我國(guó)每年都要消耗大量的塑料購(gòu)物袋。塑料購(gòu)物袋在為消費(fèi)者提供便利的同時(shí),由于過(guò)量使用及回收處理不到位等原因,也造成了嚴(yán)重的能源資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。特別是超簿塑料購(gòu)物袋容易破損,大多被隨意丟棄,成為“白色污染”的主要來(lái)源。
《通知》提出國(guó)家質(zhì)檢總局要加快修訂塑料購(gòu)物袋國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),制定醒目的合格塑料購(gòu)物袋產(chǎn)品標(biāo)志,研究推廣塑料購(gòu)物袋快速簡(jiǎn)易檢測(cè)方法,督促企業(yè)嚴(yán)格按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn),保證塑料購(gòu)物袋的質(zhì)量。
23億只
我國(guó)的“白色污染”形勢(shì)日益嚴(yán)峻。據(jù)一些環(huán)保機(jī)構(gòu)提供的數(shù)據(jù)顯示,僅北京市目前塑料袋年消費(fèi)量已近100億只,每年未經(jīng)處理就被拋棄的塑料袋約23億只(約0.132萬(wàn)噸)。專(zhuān)家指出,塑料袋長(zhǎng)期殘留在土壤中,導(dǎo)致環(huán)境惡化,填埋后的場(chǎng)地由于地基松軟,垃圾中的細(xì)菌、病毒等有害物質(zhì)很容易滲入地下,污染地下水,危及周?chē)h(huán)境。
200年
據(jù)了解,我國(guó)目前使用的塑料制品的降解時(shí)間至少需要200年,一般的大超市都使用環(huán)保型可降解塑料袋,雖然它的降解速度快一些,但大約也需時(shí)10年,還是會(huì)污染土壤和水質(zhì),而由此帶來(lái)的土壤降解更會(huì)禍及子孫后代。
對(duì)人體生殖系統(tǒng)有毒害
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)博士生導(dǎo)師樊美珍說(shuō):“目前多數(shù)地方使用的都是劣質(zhì)、有毒的塑料袋,特別是國(guó)家這次著重提m的超薄塑料袋,它的原料是聚氯乙烯,是一種對(duì)人體產(chǎn)生毒害的化合物?!狈勒浣忉?zhuān)捎诰勐纫蚁┑男阅懿?,所以加工成薄膜時(shí)需要加入大量的增塑劑,而增塑劑對(duì)人體生殖系統(tǒng)有毒害作用,且對(duì)男性毒害大于女性,并可導(dǎo)致肝腎功能下降,血中紅細(xì)胞減少等。
可降解不能消除白色污染
國(guó)家塑料制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心副主任翁云宣向記者介紹說(shuō),可降解塑料技術(shù)是在塑料的生產(chǎn)過(guò)程中加入一定量的添加劑,如光敏劑、淀粉等原料,這樣,可降解塑料制品在使用完并廢棄在大自然中暴露3個(gè)月后,可由完整的形狀分解成碎片。
但也有專(zhuān)家認(rèn)為,這項(xiàng)技術(shù)最大的缺陷是,這些碎片不能繼續(xù)降解,只不過(guò)是由大片變成小片,不能從根本上勝任消除白色污染的任務(wù)。
多年消費(fèi)習(xí)慣將改變
對(duì)于廣大市民來(lái)說(shuō),這一舉措的出臺(tái)無(wú)疑將改變他們多年養(yǎng)成的消費(fèi)習(xí)慣,他們能夠接受嗎?消逝多年的布袋子、菜籃子將“重出江湖”嗎?我們?cè)趯?duì)60名市民進(jìn)行隨機(jī)調(diào)查后,發(fā)現(xiàn)七成多市民對(duì)此表示贊成,其中有60%以上的市民認(rèn)為,一開(kāi)始可能不習(xí)慣,但一旦要自己掏錢(qián)買(mǎi)塑料袋了,人們也會(huì)考慮重復(fù)利用,或者從家里帶上菜籃子、布袋子。
但是,也有部分市民表示,不能理解為何要自己買(mǎi)塑料袋?!熬S護(hù)環(huán)保支出的費(fèi)用不該只有我們承擔(dān),在哪買(mǎi)東西就應(yīng)該由哪提供免費(fèi)塑料袋,市民沒(méi)有義務(wù)去花錢(qián)買(mǎi)塑料袋。”
一家超市的負(fù)責(zé)人表示,完全禁止塑料袋可能不太現(xiàn)實(shí),但通過(guò)有償向消費(fèi)者提供塑料方便袋,至少可以大大減少使用數(shù)量,減少“白色污染”,更好地保護(hù)環(huán)境。對(duì)于何時(shí)收費(fèi)、如何收費(fèi)等問(wèn)題,這位人士表示,目前還無(wú)法確定。但此次政府給了企業(yè)充分的準(zhǔn)備時(shí)間和過(guò)渡期,他們已經(jīng)著手準(zhǔn)備制定政策,好迎接6月1日該規(guī)定正式實(shí)施的到來(lái)。
顧慮:紙袋危害更大
記者在街頭隨機(jī)采訪(fǎng)市民的時(shí)候,有60%以上的市民表示,國(guó)家在給塑料袋戴上“金箍”后,紙袋將成為日常生活中的首選。環(huán)保專(zhuān)家李先生也提出了自己的擔(dān)心:紙袋對(duì)環(huán)境的污染甚至比塑料袋更大。
他介紹,紙袋也是由樹(shù)木制成的,使用紙袋必然大量砍伐樹(shù)木,浪費(fèi)森林資源。更主要的是,目前,全球還沒(méi)有―個(gè)國(guó)家徹底破解造紙中的紙漿污水污染問(wèn)題。在美國(guó)、日本等國(guó)家,國(guó)內(nèi)沒(méi)有一家造紙廠,紙漿全部進(jìn)口,就是為了避免紙漿污染。
布袋也時(shí)尚
手袋是時(shí)尚人士最鐘愛(ài)的單品,而環(huán)保手袋自然也最容易獲得時(shí)尚界的寵愛(ài)。今年英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》將塑料袋列入“世界上最糟糕的設(shè)計(jì)”之一,塑料袋成為破壞環(huán)境的最大危害,于是著名時(shí)裝設(shè)計(jì)師們紛紛推出時(shí)尚購(gòu)物袋,引領(lǐng)了抵制塑料袋的流行風(fēng)。
倫敦著名設(shè)計(jì)師AnvaHindmarch設(shè)計(jì)的限量版環(huán)保手袋“I'm not a plastic bag”在中國(guó)臺(tái)灣和香港發(fā)售時(shí),引起哄搶?zhuān)翢o(wú)疑問(wèn),環(huán)保熱潮已經(jīng)在時(shí)尚界風(fēng)行,習(xí)慣街頭背著各種帆布袋的時(shí)髦女孩也多了起來(lái)。雖然掀起時(shí)尚環(huán)保風(fēng)潮的僅僅是一個(gè)小小的帆布袋,但環(huán)保理念已經(jīng)融入時(shí)尚生活的方方面面。
面對(duì)日趨嚴(yán)重的污染,我們都應(yīng)該亮出時(shí)尚的環(huán)保態(tài)度。
孟加拉國(guó)――處罰最重
孟加拉國(guó)從2002年3月開(kāi)始禁止使用塑料袋。法律規(guī)定進(jìn)口或銷(xiāo)售塑料袋的人可被判最高10年監(jiān)禁,發(fā)放塑料袋者則被處以6個(gè)月的監(jiān)禁。
不丹――吊銷(xiāo)執(zhí)照
不丹從1999年開(kāi)始禁止使用塑料袋,此前花了3年時(shí)間討論這個(gè)問(wèn)題,提供塑料袋的商人可能將被吊銷(xiāo)營(yíng)業(yè)執(zhí)照。
韓國(guó)――不提供購(gòu)物袋
1999年開(kāi)始實(shí)施禁塑,不管你買(mǎi)多么昂貴的東西,商場(chǎng)都不會(huì)贈(zèng)送購(gòu)物袋。客人可以花100韓元購(gòu)買(mǎi)紙袋或塑料袋,但商店會(huì)原價(jià)收回這些袋子,顧客也可以拿舊袋子到商店或超市換新袋子。
南非――推廣綠色購(gòu)物袋
南非施行新購(gòu)物袋規(guī)定,厚度在30微米以下的塑料購(gòu)物袋將被禁止使用。除了標(biāo)準(zhǔn)的塑料購(gòu)物袋之外,顧客也可以在店內(nèi)購(gòu)買(mǎi)商店提供的更大、更耐用的特制購(gòu)物袋。
愛(ài)爾蘭――對(duì)塑料袋征稅
愛(ài)爾蘭從2005年開(kāi)始采取措施,對(duì)每―個(gè)塑料購(gòu)物袋征收相當(dāng)于13美分的稅,所收資金全部納入環(huán)?;鹩糜诃h(huán)境保護(hù)項(xiàng)目。
關(guān)鍵詞:高分子材料 生物質(zhì) 加工改性
一、生物質(zhì)高分子材料PHA的概述
近年來(lái),我國(guó)對(duì)生物可降解高分子材料進(jìn)行了深入地研究和開(kāi)發(fā),尤其是聚羥基脂肪酸酯PHA頗受關(guān)注。聚羥基脂肪酸酯是細(xì)菌胞內(nèi)合成的一種高分子化合物,在營(yíng)養(yǎng)不平衡的環(huán)境下,細(xì)菌把多余的物質(zhì)轉(zhuǎn)換為探源和能源的儲(chǔ)備物,同時(shí)將水溶性小分子轉(zhuǎn)換為水不溶性的大分子PHA。PHA因具有某些合成塑料如聚丙烯、聚乙烯的物化特性,又具有獨(dú)特的生物可降解行、光學(xué)活性、生物兼容性、氣體相隔性以及壓電性等被認(rèn)為是可替代傳統(tǒng)的由石油合成的、不可降解的塑料,PHA被稱(chēng)為新型的生物可降解塑料。
PHA結(jié)構(gòu)多樣,且因其自身結(jié)構(gòu)變化擁有較多的新材料性能,所以應(yīng)用前途比較廣泛。在食品包裝材料、衛(wèi)生材料、紙涂層材料、光學(xué)材料、電子工程材料以及一些一次性用品,如高檔包裝材料、新型醫(yī)學(xué)材料骨釘、骨板等方面廣泛應(yīng)用。
PHA由具有光學(xué)活性的R構(gòu)型降級(jí)脂肪酸單體組成,是一種線(xiàn)性可降解聚酯,其單體組成對(duì)自身的物理性質(zhì)起決定性作用,常見(jiàn)的PHA材料主要有以下幾種:聚β-羥基丁酸酯(PHB)、聚-3-羥基丁酸-3-羥基戊酸之(PHBV)、聚-3-羥基丁酸-3-羥基己酸酯(PHBHHX)、聚-3-羥基丁酸-4-羥基丁酸酯(P3/4HB)等。
二、聚合物的加工改性
經(jīng)過(guò)高分子材料科學(xué)成熟的發(fā)展,通過(guò)共混、共聚和表面改性等手段對(duì)高分子材料進(jìn)行化學(xué)改性或物理改性以此達(dá)到提高聚合物某些性能引起了人們廣泛的重視。將不同的聚合物混合,或者將種類(lèi)相同但相對(duì)分子質(zhì)量不同的聚合物進(jìn)行混合,或者把聚合物和其他物料相互混合形成新的共混聚合物,通過(guò)以上的手段都可以實(shí)現(xiàn)聚合物的共混改性,聚合物共混改性后不單單是改變了聚合物的性能,更是開(kāi)發(fā)了新型聚合物材料的嶄新功能,因此,聚合物的共混改性已經(jīng)發(fā)展為當(dāng)今世界高分子材料工程科學(xué)中最為活躍的領(lǐng)域之一。PHB作為PHA中最具代表性的生物塑料,在生活的各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景,下面以PHB為例,探究一下生物質(zhì)材料的加工改性。
三、PHB的加工改性研究
1.制備聚合物
1.1制備單端槍擊聚羥基丁酸酯(PHB-OH)
用甲醇打斷大的PHB分子鏈,對(duì)PHB片段封端,從而可以制的只有一端含羥基的PHB片段(PHB-OH)。制備方法如下:氯仿作為溶劑,硫酸作為催化劑,將15gPHB溶于150ml的氯仿中,75°C回流30min后,取2.5nl濃硫酸溶于50ml甲醇中,冰浴冷卻之后逐滴地滴加到上述的回流流體中,根據(jù)自己需要可以控制回流時(shí)間,至設(shè)定時(shí)間后冷卻至室溫,然后大量蒸餾水洗滌、分液、靜置分層后棄去水層,有機(jī)層洗滌兩次后,用無(wú)水硫酸鎂干燥過(guò)夜,過(guò)濾,濾液使用無(wú)水甲醇沉淀,減壓過(guò)濾,將產(chǎn)物放在40°C的真空烘箱里面干燥48小時(shí)以上,即成。
1.2制備不飽和端基低聚物
取1.5g干燥的PHB-OH放在事先干燥好的四口瓶中,加入50ml除水的二氯甲烷和0.2ml的三乙胺,30°C油浴中磁子攪拌,完全溶解后,低價(jià)溶有0.3ml的丙烯酰氯的二氯甲烷30ml,繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí),過(guò)濾沉淀,濾液使用適量飽和的碳酸氫鈉洗滌兩次,使用蒸餾水洗滌三次,然后用無(wú)水硫酸鎂干燥過(guò)夜,過(guò)濾之后的濾液使用甲醇沉淀,減壓過(guò)濾,最后產(chǎn)物常溫真空干燥,即成。
2.運(yùn)用傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)聚合物材料進(jìn)行定性表征
對(duì)于已經(jīng)提純過(guò)的待測(cè)樣品,將其配置成10mg/ml的氯仿溶液,然后滴3滴在KBr鏡片上面,在紅外燈的照射下干燥形成薄膜。之后用Nicolet IR200幸好傅里葉變化紅外光譜儀對(duì)其進(jìn)行32次的掃描,(該儀器分辨力為1cm-1)。觀察得到的紅外圖譜,可以確定待測(cè)物中的基因。
3.材料熱學(xué)性能測(cè)試
聚合材料的熱學(xué)性能測(cè)試,取少量樣品,通過(guò)熱失重分析儀或者示差掃描量熱儀對(duì)樣品溫度曲線(xiàn)進(jìn)行分析。
4.材料的力學(xué)性能測(cè)試
取少量待測(cè)樣品,將其裁剪成啞鈴型樣條,使用CMT4000型號(hào)微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),移動(dòng)千分尺,岑亮樣條的寬度、厚度、起始標(biāo)距,待位移回零之后,在室溫下儀5mm/min進(jìn)行拉伸,用計(jì)算機(jī)記錄材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn),得到材料彈性模量、拉伸強(qiáng)度以及斷裂伸長(zhǎng)率等參數(shù)。
5. PHB物理改性研究
使用增塑劑DOS,形成PHB/DOS共混體系。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,共混體系隨著增塑劑DOS的含量增加,材料的拉伸強(qiáng)度和楊氏模量降低,斷裂的伸長(zhǎng)率不明顯,當(dāng)共混體系中DOS含量達(dá)到35%時(shí),共混體系的機(jī)械性最好,但對(duì)于共混體系來(lái)說(shuō),DOS的增塑效果并不明顯,因此,DOS常作為輔助增塑劑。
使用乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)增塑PHB體系,和DOS對(duì)比,ATBC增塑效果較明顯,因?yàn)锳TBC自身的機(jī)型和分子量相對(duì)比較小,能很好的茶道PHB的鏈段之間,增加PHB鏈間的距離,減小高分子鏈間產(chǎn)生的相對(duì)滑移摩擦力,從而達(dá)到較好的增速效果。
四、結(jié)語(yǔ)
PHB作為生物質(zhì)高分子材料PHA的一類(lèi),有其顯著的缺點(diǎn),PHB比較脆,但通過(guò)對(duì)PHB的加工改性,可以彌補(bǔ)其缺點(diǎn),更好地發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)。本文通過(guò)制備共混材料、測(cè)試其熱學(xué)性和力學(xué)性,選取增塑劑材料來(lái)改善PHB的熱學(xué)性能,以及使用物理方法加工改性材料,上述一系列的加工改性方法表明了,我們可以通過(guò)物理的、化學(xué)的加工改性方法提高PHA類(lèi)材料的綜合性能,賦予PHA材料新的使用性能,使其擁有更美好的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
國(guó)家郵政局局長(zhǎng)馬軍勝在今年全國(guó)郵政管理工作會(huì)議上表示,要引導(dǎo)和支持更多企業(yè)參與“綠色快遞”行動(dòng),推廣應(yīng)用可降解塑料袋等環(huán)保包裝產(chǎn)品,加強(qiáng)物料管理和先進(jìn)包裝技術(shù)應(yīng)用,進(jìn)一步降低單位快件包裝耗材。阿里巴巴集團(tuán)董事局主席馬云也在微博上表示:“未來(lái)的快遞業(yè),‘快’保證不輸,‘綠’才能贏”(6月21日《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》)。
國(guó)家郵政局的《2017中國(guó)快遞領(lǐng)域綠色包裝發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)報(bào)告》顯示:2016年,全國(guó)快遞共消耗約32億條編織袋、約68億個(gè)塑料袋、37億個(gè)包裝箱以及3.3億卷膠帶。然而,與之相對(duì)應(yīng)的是,中國(guó)包裝垃圾的總體回收率小于20%,其中紙盒只有不到一半被回收。而快遞包裝中的填充物、膠帶等塑料成分,其回收率幾乎為零??梢?jiàn),如何處理快遞垃圾,正成為當(dāng)今社會(huì)亟待解決的難題。
基于此,2017年12月,國(guó)家郵政局等十部門(mén)聯(lián)合《關(guān)于協(xié)同推進(jìn)快遞業(yè)綠色包裝工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》,意見(jiàn)提出:到2020年,中國(guó)可降解的綠色包裝材料應(yīng)用比例將提高到50%,主要快遞品牌協(xié)議客戶(hù)電子運(yùn)單使用率要達(dá)到90%以上,而平均每件快遞包裝耗材減少10%以上。特別是,2018年3月,國(guó)家質(zhì)檢總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委新修訂的《快遞封裝用品》系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)減量化、綠色化、可循環(huán)的目標(biāo),對(duì)快遞包裝減量提出新要求。
快遞垃圾的回收利用以及推進(jìn)快遞綠色包裝,都是復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要社會(huì)各方協(xié)同發(fā)力。事實(shí)上,一些快遞企業(yè)已經(jīng)先行一步。去年“雙十一”,各大知名電商紛紛各顯神通,推出共享快遞盒、循環(huán)快遞袋,或推出快遞紙箱回收服務(wù)等。全國(guó)有13個(gè)城市投入使用共享快遞盒,到2018年共計(jì)投放20萬(wàn)個(gè)。共享快遞盒每循環(huán)2000次以上,大約可節(jié)約1棵10年樹(shù)齡的樹(shù)木。實(shí)踐表明,推行共享快遞盒,除了遏制過(guò)度包裝、節(jié)約樹(shù)木等資源之外,更重要的是,加快了綠色物流的發(fā)展,推進(jìn)了城鄉(xiāng)環(huán)境保護(hù)。