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何谓塑料降解?
来源:互联网 时间:2021-11-25 11:20:42
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学术上和产业上提出了“塑料降解(Plastics degradation)”和“降解塑料(Degradable plastics)”的概念。“降解”,是合成高分子及结构解离的过程。除了通常所说的降解,化学循环也是一种受控的降解。

为此,国内外科学家和产业界做出了不懈努力,取得了许多有重大价值的重大成果,为生态环境保护做出了重要贡献。准确理解并正确界定关于塑料降解的科学术语和概念,对高分子材料产业尤其是塑料产业,既有必要,也极为重要。

近年来,针对“降解塑料”或“塑料降解”,无论是在一些地方法规,还是一些关于治理塑料“白色污染”的媒体报道中,出现了以下几种主要表述:一是“禁止使用一次性不可降解塑料制品”,二是“禁止使用不可降解一次性塑料制品”,三是甚至出现“禁塑”的提法。

表述不同,尤其是“一次性”三个字的位置不同,将导致对塑料制品可降解(或不可降解)的认知产生歧义和误导。从专业角度讲,第一种表述是不专业的、错误的,需要纠正;第二种表述是准确的,科学的;第三种表述不仅不现实,还将对社会发展和人们生活造成严重影响。

在第一种表述中,由于将“一次性”置于“不可降解”前,极易理解为是对可降解性能(或不可降解性能)的要求和限定,即要求或限定的是“一次性不可降解的塑料制品”。这在塑料专业的学科上和工程上都是不严谨的,甚至是错误的。因为严格讲,无论是在学术还是工程上,均未曾提出、也不存在“一次性降解(或不可降解)塑料”的概念。

事实上,常见的各类塑料制品,即使是标称为“可降解塑料”,也无法实现一次性降解。如目前具有代表性的可降解塑料聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)等均不能实现“一次性”降解,需专门的堆埋才能实现。

因此,“禁止使用一次性不可降解塑料制品”中除“一次性”三字的放置有误外,还包含有全面禁止塑料制品使用的含义,是不专业的,是不正确的。

在第二种表述中,明确“一次性塑料制品”为目标对象,着重突出塑料的“使用性和使用次数”,即一次性使用,不重复使用。比如:一次性塑料杯、打包盒、塑料袋、保鲜膜等,这些都是轻质塑料制品,用完一次就可弃掉。人们日常生活中大量使用的这些塑料制品,如属不可降解(或难降解),随意丢弃将给环境造成“白色污染”。显然,这里明确的是“禁止使用不可降解的一次性塑料制品”,其表述是正确的。

塑料膜 (3).jpg


其实,对于塑料制品而言,不能片面简单地追求塑料制品具有降解特性,降解是有范围和限定的,不能无限扩大。

绝大多数广泛应用的塑料制品不要求降解、不需要降解,甚至要求在使用期限内不能降解。飞机、汽车中的塑料部件,日常使用的冰箱、电视、洗衣机、空调中的塑料部件,广泛使用的建筑管材,大量使用的塑料桶、盆等,不希望、更要防止在使用过程中发生降解。因为一旦发生降解,则性能将迅速劣化。大部分的高端设备、精密仪器、大型装备中均使用高端塑料部件,追求的恰恰是在自然环境中或苛刻条件下不发生分解和难以降解,只有这样才能保证其高性能,才能确保长期使用的安全性。

在过去三十年间,汽车的塑料用量已从20世纪60年代初的10kg左右上升到21世纪初的200kg量级,塑料在自然环境中或苛刻条件下不发生分解或者难以降解是保障其高性能及长期使用安全性的基础。

从科学的专业角度讲,只提“可降解”的概念和要求是不够的,还需评估降解成什么了?降解物将产生什么影响?尤其是“可降解塑料”在降解过程中产生的中分子量、低分子量产物对环境、生态的危害,尤其是降解产生的1-5mm的微粒塑料将产生什么影响是塑料可控降解的一个难题。

“不可降解”和“可降解”提法本身也不严谨,存在偏颇,即不能把塑料可否降解当作一种“非0即1”的取舍。从时间上将塑料降解分为“短时降解”“长时降解”;或按难易程度分为“易降解”“难降解”,似更为合理,更为科学。

有必要指出,就“禁止使用不可降解一次性塑料制品”而言,要真正立法并予以实施,需要更多方面配套政策和措施统筹:一如是否有足够的可降解塑料制品生产并投放市场以替代现有一次性制品使用需求?二如可降解塑料制品与原有不可降解(难降解)制品的市场价格竞争力如何?再如可降解塑料制品的回收与降解处理场地与设备如何配置?又如可降解塑料原料获取与制备过程是否更节能、更绿色?等等。

基于现实,若要逐步实施“禁止使用不可降解一次性塑料制品”,似更有必要大力推动塑料使用方式的变革,减少并限制“一次性塑料制品”的生产和使用,倡导“多次使用”“长期使用”。此倡导将对塑料制品丢弃量的减少产生线性甚至指数正相关效果,这对实现塑料更加绿色、更加环保的可持续应用,不失为一种科学的理念和策略。

从材料科学的分子设计到工程技术角度,塑料经多次使用或长期使用后,若能做到“引发降解(Initiated  degradation)”并达到“可控降解(Controlled  degradation)”,应成为追求并实现的理想目标。

特别指出两点:

一是夸大并渲染降解塑料(塑料降解)产业的重要,将塑料研究和产业的重点转向可降解塑料领域,盲目跟风上项目,将对我国高性能多功能塑料的研发尤其是解决若干卡脖子的高端塑料专用料的研发产生冲击,会对我国塑料工业发展产生误导;

二是将非石油基、生物基原料产生开发的目的局限于可降解一次性塑料制品的制备生产,是短视的,缺少远见的。非石油基、生物基原料用于制备高性能非一次性使用塑料制品是具有重要科学价值和广阔市场前景的新领域。


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