可降解塑料袋（精选11篇）
可降解塑料袋 篇1
随着可生物降解塑料技术的发展,聚乳酸(PLA)、生物聚酯等生物降解材料的逐渐成熟,将推进塑料制品可生物降解化,为减少废旧塑料制品带来的污染,并最终实现资源和环境的可持续性发展找到出路。
随着塑料工业的迅速发展,当前世界塑料总产量已超过1.8亿t,但因废塑料难于降解,而成为环境垃圾。有资料表明,城市固体废弃物中塑料的质量分数已达10%以上,体积分数则在30%左右。发展可降解塑料能减少白色污染,有显著的经济效益和社会效益。
现生产降解塑料的主要国家有美国、意大利、德国、加拿大、日本、中国等。随着PLA等可生物降解塑料材料的应运而生,在原有聚乙烯等传统不可降解塑料制品中加入适量PLA等生物材料制成的塑料制品,既可部分实现生物降解,原有的力学性能又没有明显的改变。这一技术突破为解决废旧塑料制品污染找到了一条新途径,也为塑料价值链带来了新机遇。
生物塑料和普通塑料共混使用,在日本已经比较普遍。如丰田汽车公司的塑料零部件中,30%使用了可生物降解塑料,70%为传统塑料。这样既提高了塑料部件的可降解程度,成本增加又不是很大,市场接受起来也相对容易一些。日本处理塑料垃圾采用焚烧的方式,部分使用生物塑料无疑减少了CO2的排放量,对环境更加友好。
生物塑料的耐高温性能不好,很多生物塑料在50~55℃就会变形,其应用领域和适用范围因此受到很大限制。而且,生物塑料一般来说都很脆,抗冲击性能不好,难以在汽车零部件等对抗冲性要求较高的领域使用。进一步改善生物降解塑料产品性能,将其推广到电子产品,甚至是汽车材料领域,才能真正使生物塑料获得大规模推广应用。
美国普立万公司一直在为提高生物塑料的耐高温性能而努力。该公司推出了其开发的、改善了材料抗冲击性并可在100℃以上加工使用的可生物降解塑料技术。耐高温产品的推出,使生物塑料在家用塑料制品中大规模应用成为可能。普立万与全球领先的家居和办公室配件供应商合作推出了可生物降解的浴室配件。该产品采用了普立万开发的PHBV(聚羟基丁酸戊酸共聚酯)为基础的生物降解材料,让牙刷架、浴室盒、浴室杯、定量分配器、肥皂盒及浴桶等在保留原有设计和质量标准的情况下更加环保。
日本东丽公司与昭和公司合作开发的以PLA和纤维素为主要成分的PLA生物塑料耐热温度已经达到150℃,美国伊士曼公司和日本昭和高分子公司推出的生物法聚丁二酸丁二酯已经可以作为家用电器和电子仪器等的包装材料。总之,可生物降解塑料的耐高温性能正在逐步提升,进一步推广应用的条件正在逐步成熟。
据美国BCC研究公司发表的预测报告,认为到2012年全球可生物降解聚合物市场年均增长率为17.3%。2007年需求量达到了5.41亿磅(24.5万t),预计到2012年市场将增加到超过12亿磅(54.6万t)。相对较高和缺乏有效混配的基础设施。北美的可生物降解聚合物市场不如欧洲和亚洲发展得快,但具有发展潜力。美国市场的主要驱动力是环境法规的推动,最近用可生物降解聚合物代替石油基塑料正在增长。
在推广的初始阶段,生物塑料很需要政策的支持。一些发达国家采用的办法是,政府出面规定商场和超市必须采用经PLA等生物料料改性、具有可降解性能的塑料薄膜制品,这样的政府调节行为,对推动生物塑料产业和相关的传统塑料/生物塑料改性及其制品加工业的良性发展是十分必要的。
为积极推动生物降解塑料、践行绿色奥运的理念,奥运会期间,在使用一次性餐具场所将全部使用生物降解塑料餐具,以解决传统塑料袋造成的环境污染问题。这无疑将是我国大力推广生物塑料应用的一个良好开端。
目前在我国国标GB/T19277-2003中已明确体现这一理念。生物降解塑料所采用的原料大部分采用可再生的资源,使塑料制品的对有限的石油资源的依赖度大大降低,发展前景十分看好。
生物法合成新型高分子材料生物聚酯已经成为一个新材料生产、开发和应用的方向,该领域的研究充分体现了多领域、跨行业的现代科技产业特点,生物聚酯将在人类的环境保护、医药保健等方面发挥重要作用。生物聚酯PHA作为一种新型高分子材料,可以通过微生物的大规模发酵制得,它具有类似于塑料的物化特性并具有可控的生物可降解性。美国宝洁公司已经开发成功了作为缝合线、无纺布和各种包装用材料的PHA系列产品及其多种应用。但该材料的造价较高,限制其获得广泛应用。目前PHA在全球的研究主要集中在利用其生物可降解性、生物相容性等特征,开发在医疗、制药、电子等高附加值领域的用途。另外,农用药物或生长促进剂的缓释材料、光电材料等都在开发当中。由于PHA分子结构的多样性强,因此其性能也具有很强的可变性和可操作性,通过基因工程技术可开发各种超强微生物合成平台,科学家现已通过该技术得到多达150种以上的PHA单体,各种单体的不同结构为PHA材料带来许多功能及应用。另一方面,生物聚酯单体的应用也在不断深入。目前生物聚酯的可变手性单体已经被看作是手性药物制备的良好工具,广泛用于化学药品合成的结构元件,例如抗生素、维生素等,已有部分单体作为临床药物被采用。
化学合成型材料大多是在分子结构中引入酯基结构的脂肪族聚酯,在自然界中其酯基易被微生物或酶分解。目前已开发的主要产品有聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁烯琥珀酸酯(PBS)等。PLA是以乳酸为单体聚合而成,但由于乳酸提取、精制较为困难,生产成本较高。聚乳酸溶点为175℃,具有良好的生物相容性,在医用领域大有用途。聚己内酯熔点为63℃,热塑性好,易成型加工。由于聚己内酯和其他广泛使用的合成树脂具有良好的相容性,故可赋予共混物生物降解性,从而提高其应用价值。它可用作手术缝合线、医疗器材和食品包装材料。聚丁烯琥珀酸酯熔点为114℃,应用开发的产品有发泡材料,可用作家用电器和电子仪器包装材料等。
兼具光、生物双降解功能的光-生物降解塑料是目前主要的开发方向之一。其制备方法是采用在通用高分子材料(如PE)中添加光敏剂、自动氧化剂、抗氧剂和作为微生物培养基的生物降解助剂等的添加剂技术途径。光-生物降解塑料可分为淀粉型和非淀粉型两种类型,目前采用淀粉作为生物降解助剂的技术比较普遍。国外开发的主要产品有加拿大SLLawvennee淀粉公司与瑞士ROX-XO公司合作开发的EcosterPlus、美国Ampact公司开发的PolygradeⅢ、美国ADM公司的Polyclean,以及其他的欧美公司产品。但由于该技术主要采用光敏剂母料和由淀粉母料混配的复合材料,完全降解性等效果不够理想,为此尚处研发阶段。
英国在超市已开始大量推广使用淀粉系列和聚乳酸系列可生物降解的购物袋及食品包装袋,每年消费量可达220亿个。意大利是世界上最早进行生物降解塑料产业化的国家之一,有多家研究机构。生产企业中最著名的是Novamont公司,主要生产淀粉系列的生物降解塑料,2006年生产能力为4万t,应用于多领域的降解塑料制品。
德国的巴斯夫、拜耳以及瑞士的汽巴精化等公司,也得益于政府和民间环保组织的支持,生物降解塑料的产业化进展迅速,产品包括淀粉、聚酯、PVA系列等。巴斯夫公司已推出商品名为‘Ecoflex’的生物降解塑料,产业化能力为3万t/a,其工厂建立在德国东部。荷兰RodenburgBiopolymers公司正成为欧洲生物降解塑料市场的新龙头,其生产能力已达到4万t/a,并于2005年后在法国、北美和亚洲开设更多的新工厂,其产业化目标之一是将产品价格降到与普通塑料一样。
美国作为一个技术发达的工业大国,在对于可持续发展经济具有重要意义的生物降解塑料的开发上更是不甘落后,目前设有开发机构和生产企业十几家,其中GargillDow公司是目前世界上生物降解塑料产业化生产规模最大的公司,主要生产聚乳酸系列的生物降解塑料,已建成14万t/a规模的生产能力,并和意大利Amprica公司、中国台湾威猛工业公司(WMI)共同合作,大举推进聚乳酸在包装等方面的应用。该公司投资30亿美元进行聚乳酸和聚交酯的大规模产业化。美国Warner-Lawbert公司建立了一套4.5万t/a的工业化生产线,大规模生产淀粉系列的生物降解塑料,并有3个同等规模的生产线在建设中。美国杜邦公司和伊士曼公司生产聚酯系列生物降解塑料,商品名分别为‘Biomax’和‘Faster-Bio’,主要用于家用垃圾袋、餐具、尿布、花盆、农用薄膜等,其产品正在德国市场推广。
较低的生产费用和高涨的油价,使聚乳酸生产的经济性将会更好。NatureWorks公司以谷物为原料生产的这种聚合物,可使现在使用PET聚酯的某些应用领域费用得到节约。位于布鲁塞尔的该公司聚乳酸(PLA)的生产费用已下降68%,聚乳酸现在可与PET相竞争,在今后几年内,将可与聚苯乙烯(PS)相竞争。据该公司称,聚苯乙烯价格波动性很大,当今在许多地区聚乳酸已可与PS相竞争。比利时零售商Delhaize已开始使用NatureWorks公司PLA,用于新鲜生莱箱,并正在评价将这种材料用于粮食、水果和蔬菜包装。
谷物生产聚合物的制造商Cereplast公司在2006年召开的美国谷物培育者协会年会上称,生物聚合物的价格水平现已可与石油为原料的塑料相竞争。美国纳米技术的进步使这一工艺技术可在较低的温度下与聚合物加工优势结合在一起。Cereplast公司相信,生物塑料市场看好。Cereplast公司称,以常规石油原料制造的基础树脂目前价格水平为0.62~1.60美元/磅,而生物塑料价格范围为0.60~1.62美元/磅。这表明,世界上由生物制造的塑料取得很大进展,其价格已与传统的石油制造的塑料相似。
可降解塑料袋 篇2
摘要：本文简介了白色污染的现状、危害及目前处理废旧塑料的方法，重点介绍了可降解塑料的研究现状，并分析了可降解塑料存在问题、发展方向及前景。关键词：可降解塑料 白色污染 现状 前景
1.白色污染的现状、危害及目前处理废旧塑料的方法
塑料自问世以来，以其优异的性能和低廉的成本，在各个领域得到广泛的应用。随着经济的发展，人民生活水平的提高，塑料制品的需求量也日益增加，而塑料带来的“白色污染”也越来越严重。开发降解塑料是治理城乡废弃物对环境污染的一个重要途径。当前各国都急切需要降解塑料及分解材料，因此降解塑料及分解材料将成为一种最具有巨大市场潜力和生态效益的环保新型材料。
1.1“白色污染”的现状
塑料作为一种新型材料，以质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低的优点，需求量呈逐年增长趋势。仅就中国而言，塑料产量从1975年的1.4万t激增到2001年的1401万t，预计2005年将达到2500万t。随着塑料产量的不断增加，废弃塑料制品也同比例增多。近年来，在国民经济高速发展的同时，人们的生活方式也由“节俭型”向“消费型”转变，一次性塑料制品的使用量更是大幅增加，以杭州为例，600万人口每月仅一次性塑料包装袋的使用量就达800t。由于最初人们对废旧塑料引起的环境危害缺乏认识，将大量的废旧塑料制品随意抛弃，从而引发了严重的“白色污染”问题。1.2“白色污染”的危害 1.2.1破坏臭氧层
在生产一次性发泡塑料餐具的过程中，所使用的发泡齐会严重破坏大气臭氧层。.1.2.2破坏土壤结构
残留在土壤中的不可降解塑料制品会使土壤板结成块，阻碍农作物吸收营养和水分，导致农产品产量下降。1.2.3危害人体健康 食品包装用的塑料制品，多为聚苯乙烯的二聚体和三聚体，易被食物吸收转而拢乱人和动物的荷尔蒙分泌，损害生育能力。当受热达65℃时，塑料制品会释放出大量毒素，严重损害人体的肝脏、肾脏及中枢神经系统。【1】 1.3目前处理废旧塑料的方法
目前处理废旧塑料的方法主要有：填埋处理、焚烧处理、再生利用和再资源化、用可降解塑料代替现有塑料。但在治理塑料污染过程中存在这多种困难，比如：回收以及分类较为困难，废弃的塑料与其他生活垃圾混在一起，造成废弃塑料的污染以及收集工作困难，增大了回收成本；缺乏专用回收设施，限制了回收塑料再次加工的质量和种类；回收焚化后产生的有毒气体造成二次污染等一系列问题。【2】 2.可降解塑料的研究现状
降解塑料是一个新产业。目前国外主要生产降解塑料的有美、日、德、英等国，品种主要有光降解、光/生物降解、水解降解和完全生物降解塑料等。其中光降解技术较为成熟，而完全生物降解塑料的研究开发最为活跃；但其回归自然仍需一定周期和特定条件，特别是由于其技术较复杂、价格高昂，尽管美、日、西欧等发达国家已建成千吨级甚至万吨级的工业化装置，仍难以进入量大、面广的一次包装材料和地膜等市场，目前主要用于医用卫生器材和高附加值包装材料。
我国降塑的研究开始于20世纪70年代后期，80年代也仅有少数单位进行实验室研究，90年代才掀起研究开发的热潮。初期主要集中在农地膜的研究和开发，90年代中期研究开发的热点转向塑料餐具、包装袋、垃圾袋，这一时期已开发出部分技术经济上较好的产品，并推向市场，但产品较多地投向市场是90年代后期，到目前为止，降解农用塑料地膜已处于示范应用阶段，包装材料及制品已处在市场推广阶段。
降解塑料的种类有： 光降解塑料、生物降解塑料、光/生物双重降解塑料。其中具有完全降解特性的完全生物降解塑料和具有双重降解特性的光/生物降解塑料是目前研究的主要方向。【3】
2.1 光降解塑料 2.1.1 共聚型光降解塑料 由美国杜邦公司开发的聚乙烯(PE)和乙烯基酮共聚而成的聚合物,可增强PE塑料的光降解性,称为Guillet共聚物。含5%(质量分数)羰基的Guil-let共聚物,商品名为Ecolyte[1]。后来,发展出聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酰胺(PA)等含羰基的共聚物[2],都具有光降解性。在欧美等国,PE光降解膜已用作地膜、食品袋和垃圾袋。2.1.2 添加型光降解塑料
其制备方法是在高分子材料中添加光敏剂和其它助剂。由光敏剂吸收光后产生自由基,促使高分子材料发生氧化反应以达到分解。典型的光敏剂有芳香酮、芳香胺、乙酰丙酮铁、2-羟基-4-甲基苯乙酮肟铁、硬脂铁、二烷基二硫代氨基甲酸铁和二茂铁衍生物等。由英国阿斯顿大学的Geral Scott和以色列塑料技术大学的Dan Gillead合作开发的一种可实现光敏控制的光降解聚合物,其商品名为Plas-tigone[3-4]。据文献报道[5],中科院上海有机化学研究所研制了长链烷基二茂铁衍生物及胺烷基二茂铁衍生物两个系列光敏剂;中科院长春应用化学研究所已研制成功了一种以铁合物Fe(F)x和Fe(I)x为光敏剂的光降解PE薄膜;福州市塑料研究所研制成功了二烷基二硫代氨基甲酸铁(FeDRC)光敏剂及其光降解PE薄膜。添加型光降解塑料的研究开发较早,技术比较成熟,其产品已广泛应用于农业及包装等领域。2.2 生物降解塑料
近几年来生物降解塑料发展较快,其消费量占塑料消费总量的1%,仅2000年生物降解塑料的消费量约在400万~500万t左右。生物降解塑料,按生物降解过程可分为完全生物降解塑料和生物崩环塑料两类;其制备方法可分为:生物发酵法、化学合成法和天然高分子共混。2.2.1 完全生物降解塑料
完全生物降解塑料在细菌或其水解酶作用下,最终分解成CO2及水等物质,回归环境,被称为“绿色塑料”。2.2.1.1 生物发酵法
主要用于生产脂肪族聚酯类聚合物,如聚羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)、PHB和PHV的共聚物(PHBV)、聚乳酸(PLA)、聚羟基丁酸酯、聚羟基乙酸及其共聚物等。但由于发酵法降解聚合物成本太高,而未被广泛应用。目前,脂肪族聚酯类聚合物大都用化学合成法生产。2.2.1.2 化学合成法
化学合成法可降低降解聚合物生产成本,是最终把降解塑料推向市场的有效方法。目前,用化学合成的聚合物主要有聚己内酯(PCL)、聚琥珀酸丁二酯(PBS)、脂肪族聚酯/芳香族聚酯共聚物(CPE)、脂肪族聚酯/氨酯共聚物、脂肪族聚酯互聚物等。
PCL由ε-己内酯经开环聚合而得,是一种热塑性结晶型聚酯,熔点为80℃,可在2000℃以上加工,且与多种聚合物有较好的相容性。另外,低相对分子质量的PCL二元醇可以用作生物降解聚氨酯的原料,PCL与PHB共混,也可制备生物降解塑料。PBS由缩合反应合成,熔点为113℃,但其降解速度较慢。可将己二酸与PBS共聚,或将羟烷基二羟酸用作PBS的二元酸成分共聚,以提高降解性。
为了改善脂肪族聚酯的耐热性和机械性能等物性,开发了芳香族与脂肪族聚酯的交替共聚物CPE。CPE的脂肪酶降解性随芳香族聚酯配比的增加而降低。研究表明,CPE中的芳香环可使CPE链具有刚性,这是使CPE的脂肪酶降解性降低的主要原因。脂肪族聚酯/氨酯共聚物可由脂肪族聚酯与氨酯进行酯交换反应制得。该类聚合物与脂肪族聚酯相比,是一种新型生物降解塑料。2.2.1.3 天然高分子共混
利用化学合成高分子混入具有生物降解性的天然高分子(如淀粉、甲壳素、木质素、纤维素及动物胶等),以使产品具有降解性,这是近年来开发的热点。主要品种有PHB/PCL、糊化淀化/PCL、糊化淀粉/PHBV及天然橡胶/PCL共混制品[5]。这类塑料可完全生物降解,通过共混可提高其耐热性,改善物性和耐水性,降低成本,可望成为通用生物降解塑料。2.2.2 生物崩环塑料
生物崩环塑料属于不完全生物降解塑料,是在聚烯烃通用塑料中混入具有生物降解性物质,使其丧失力学性能,在一定条件下,此类塑料能通过堆肥化获得与生物降解塑料同样的效果。此类塑料的主要优点是可使用通用塑料的加工工艺和设备,从而可降低生产成本;缺点是降解不完全,不能完全消除对环境的污染。此类塑料主要有淀粉类和脂肪族聚酯类两种。淀粉类生物崩环塑料是淀粉与通用塑料的共混物,目前,对该类塑料的争议较多,对其降解性和使用安全性尚需进一步研究。通用塑料的加工和使用性能良好,但不易降解,如能确认共混物在被微生物分解解体后,能和腐殖质一起稳定地存在于土壤中,不对土壤结构造成破坏,就这一点而言,此类塑料较完全生物降解塑料更优越,其用途将会不断扩大[5]。2.3 光/生物降解塑料
光—生物降解塑料具有光及生物降解双重性是当前世界降解塑料的主要研究方向之一。国外开发的主要品种有美国Ecostar International公司的E-costar plus母粒;美国Ampact公司的PolygradeⅢ产品和美国ADM公司的Poly clean产品;法国CL-EX-TRAL公司的聚烯烃/磷化催化型聚合物[7]。我国开发的光—生物降解塑料主要是光—生物降解地膜现已基本满足要求,并正在开发其它领域所需产品。
3.存在问题与今后发展方向
3.1存在问题
降解塑料作为一种治理塑料废弃物的全新技术途径，经过多年研究开发，目前已取得令人满意的进展，但也存在一些问题困:(l)生物降解高分子材料的价格高，不易推广应用，如我国在铁路上推广的降解聚丙烯快餐盒比原用的聚苯乙烯泡沫快餐盒价格高50一80%。
(2)使用性能尚不尽如人意。目前国内外公布的各种品牌淀粉塑料，力学性能一般。
(3)降解高分子材料的降解控制问题有待于解决。准确的时控性和用后完全、快速降解离实用要求还有相当大的差距，特别是填充型淀粉塑料，其大部分根本不可能在1年内降解。
(4)高分子材料的生物降解性评价方法有待完善。由于降解塑料的降解性能制约因素很多，因此降解到底意味着什么，其降解时间是否应有所定义，降解产品是什么，这些问题均未能达成共识，其评价方法和标准更是五花八门。3.2发展方向
为使降解塑料技术在已取得较大成就的基础上有更大的发展，从发展趋势看来，有以下几个方面的问题值得在今后进行深人的探讨和研究:(l)利用纤维素、淀粉、甲壳素等天然高分子材料制取生物降解塑料，进一步开发改良天然高分子的功能与技术。(2)利用分子设计、精细合成技术合成生物降解塑料。
(3)采用生物基因工程，利用绿色天然物质制造降解高分子材料，如纤维素、菜油、桐油、松香等天然物质。
(4)通过微生物的培养获得生物降解塑料。寻找能合成高分子塑料的微生物，通过现有方法及基因工程的手段提高其生产性。
(5)可降解塑料改性也是一个重要的方面。通过淀粉或纤维素等可降解的高聚物对通用型聚合物(如聚乙烯和聚丙烯等)进行共混改性或接枝改性，可制备一种光一生物共降解塑料薄膜。
可降解塑料的发展是一项长期工作，需国家政策、法律、资金扶持以及科研与企业界两方面的互动。企业的活力决定了可降解材料产业的活力，而科研力量的强弱决定了可降解材料产业的层次。如何整合资源，在新形势下求得共赢，是该行业需要破解的问题。【4】 3.3发展前景
据预测，2005年中国将产生难以回收利用的塑料废弃物350万吨，若部分以可降解塑料替代，则可减轻其对环境的污染程度。2005年中国塑料包装材料需求量将达到500万吨，其中难以回收的废弃物产生量达150万吨；中国所需地膜，加上育苗钵、农副产品保鲜材料等预计需求量达100万吨；一次性日用杂品和医疗材料中的一部分也是难以回收或不宜回收利用的塑料，预计其需求量达100万吨。若将其中的50%用可降解塑料替代，则可降解塑料的需求量达到175万吨，其市场前景良好。【5】
参考文献:
【1】宿志弘,邢华.我国白色污染及防治对策研究[J].中国环境管理,2004,(2).【2】苗少娟.大麦虫Zophobas morio的生物学特性及其对塑料降解作用的研究[D].西北农林科技大学: ,2010.【3】李星 刘东辉 黄云华.我国可降解塑料的现状和发展趋势
可降解塑料袋 篇3
经过一系列的运输包装测试，美国Great Northern包装公司为该电子产品提供了一个安全可靠的运输包装解决方案。在该方案中，外包装盒由重型瓦楞纸板制成，强度高且可回收。缓冲垫由玉米淀粉基发泡塑料制成，具有较好的缓冲减震性能，还能承受多次冲击，即便是运输环境发生较大变化时，它都能为内装物提供足够的保护。另外，该缓冲垫通过了A级表面耐磨测试，不会划伤或擦伤数码设备表面。可防静电、可回收且满足ASTM D 6400-04可降解标准也是这款缓冲垫的优点。
环保层面的优势使得玉米淀粉基缓冲衬垫获得了经济层面的收益，它不需要缴纳任何关税，而采用EPS、EPE包装材料的产品有时还需要向一些国家缴纳关税。
在塑料的生产过程中，添加物虽然不是构成塑料的主要成分，但它的添加可以降低塑料的生产成本。不过，在保证不影响塑料外观及性能的前提下，现有的塑料添加物只能达到5%～10%。
HTPG，新型环保塑料粒，是台湾塑料科技的研发成果。其主要原料为玉米秸秆，燃烧值低、燃烧时低烟且焚化后不结块，可完全变成粉末。在不改变塑料成品性能的前提下，相比市场现有的塑料添加物，HTPG的添加量可以达到30%～50%，极大地节约了塑料制品的生产成本。HTPG几乎可与PP、PE、PS、ABS等现有的所有塑料原料混合使用，且在适当比例添加下，对塑料成品的强度、韧性等性能指标无任何影响。此外，其也能适应包括射出、吹袋、吸塑、淋膜、吹压、拉丝、挤压等在内的各种生产工艺。
HTPG的价格远远低于新料甚至一级回料的价格，成本优势明显。此外，HTPG的添加还能缩短10%的生产时间，使产能得到明显提高。
据悉，这款产品已在市场应用多年，很早便取得了美国、日本、巴西等国的市场准入许可，正以极快的速度改变着这些国家和地区塑料生产行业的格局。目前该产品已进入中国大陆市场。
可降解塑料袋 篇4
一种新型糖基塑料的出现可以让你利用土豆皮或蛋壳制造食品包装材料。英国帝国理工学院的Charlotte Williams领导的一支工程科学团队已经发明一种可降解的物质, 这是一种糖基聚合物, 从纤维素中提取而成。他们并非首个研制出“环保塑料”的研究团队, 之前, 已经有很多科学家从甜菜, 玉米纤维物中研制出了这种塑料。
英国帝国理工学院研究者说, 糖基塑料可以在庭院中甚至人体内部降解。例如, 过去几年, Cereplast已经研制出一种可降解的纸杯, 它是由玉米淀粉制成。该机构还用玉米淀粉物质造出了环保餐具、刀子、食物包装袋, 甚至环保塑料玩具。2007年, Metabolix宣布联合农业巨头ADM开始生产一种淀粉塑料。丹麦一家公司Agroplast正在致力从动物尿液中提取可以生产塑料产品的物质。
帝国理工学院从纤维素中提取了糖基物质, 这些物质可以从木工废料, 牧草以及农业废物中找到。这种塑料更神奇之处在于, 它能够迅速吸水排水, 对土壤或者人体不会造成污染。除了可以用于食物包装外, 这种材料无毒的特性还可以用于医疗器具上。如果企业能够使用这种新型塑料, 将对环保大有益处。
河南降解塑料项目实施方案 篇5
实施方案
泓域咨询/ / 规划设计/ / 投资分析
承诺书
申请人郑重承诺如下：
“河南降解塑料项目”已按国家法律和政策的要求办理相关手续，报告内容及附件资料准确、真实、有效，不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为，将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。
公司法人代表签字：
xxx 实业发展公司（盖章）
xxx 年 xx 月 xx 日
项目概要
白色污染中 59%来自包装和农膜塑料制品，而这类用途的塑料一次性、难回收的特点不适合塑料再生利用，唯有可降解塑料可以根本性解决白色污染问题。生物降解塑料包括 PLA（聚乳酸）、PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）和 PHA（聚羟基烷酸酯）等，是可降解塑料重要类别，因其具有普通塑料相近的性能，可降解性好和安全性高的优势，在欧美国家应用范围最广。在包装、纺织和农膜领域中，PLA 和 PBS 消费量最大；在一些高附加值领域中，PHA 在医用植入材料中使用广泛。据 PEMRG 统计，2018 年全球塑料需求量达到 3.59 亿吨，其中包装塑料需求量达到 1.44 亿吨，可降解塑料的替代市场空间巨大。
塑料是指以大分子量合成树脂为主要组分，加入适当添加剂（如增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等），经加工成型的塑性（柔韧性）材料或固化交联形成的刚性材料。2017 年，全球塑料产量达到 3.48 亿吨，2011-2017 年 CARG 为 3.8%。中国是全球最大的塑料生产国与消费国，我国塑料的表观消费量约 8000 万吨，塑料制品的表观消费量约6000 万吨。2017 年我国塑料市场的规模约 2.4 万亿元，预计 2023 年将达到 3.3 万亿元，CAGR 为 5.1%。
该可降解塑料项目计划总投资 23524.04 万元，其中：固定资产投资 16338.69 万元，占项目总投资的 69.46%；流动资金 7185.35 万元，占项目总投资的 30.54%。
达产年营业收入 56843.00 万元，总成本费用 44011.08 万元，税金及附加 440.34 万元，利润总额 12831.92 万元，利税总额 15042.18万元，税后净利润 9623.94 万元，达产年纳税总额 5418.24 万元；达产年投资利润率 54.55%，投资利税率 63.94%，投资回报率 40.91%，全部投资回收期 3.94 年，提供就业职位 977 个。
消防、卫生及安全设施的设置必须贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求，符合相关行业的相关标准。项目承办单位所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案，以最大程度减少建设投资，提高项目经济效益和抗风险能力。项目承办单位和项目审查管理部门，要科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性，实事求是地做出科学合理的研究结论。
报告主要内容：项目承担单位基本情况、项目技术工艺特点及优势、项目建设主要内容和规模、项目建设地点、工程方案、产品工艺路线与技术特点、设备选型、总平面布置与运输、环境保护、职业安
全卫生、消防与节能、项目实施进度、项目投资与资金来源、财务评价等。
第一章
项目承办单位基本情况
一、公司概况
经过 10 余年的发展，公司拥有雄厚的技术实力，完善的加工制造手段，丰富的生产经营管理经验和可靠的产品质量保证体系，综合实力进一步增强。公司将继续提升供应链构建与管理、新技术新工艺新材料应用研发。集团成立至今，始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进，以技术领先求发展的方针。公司自成立以来，坚持“品牌化、规模化、专业化”的发展道路。以人为本，强调服务，一直秉承“追求客户最大满意度”的原则。多年来公司坚持不懈推进战略转型和管理变革，实现了企业持续、健康、快速发展。未来我司将继续以“客户第一，质量第一，信誉第一”为原则，在产品质量上精益求精，追求完美，对客户以诚相待，互动双赢。我们将不断超越自我，继续为广大客户提供功能齐全，质优价廉的产品和服务，打造一个让客户满意，对员工关爱，对社会负责的创新型企业形象！
公司根据自身发展的需要，拟在项目建设地建设项目，同时，为公司后期产品的研制开发预留发展余地，项目建成投产后，不仅大幅度提升项目承办单位项目产品产业化水平，为新产品研发打下良好基
础，有力促进公司经济效益和社会效益的提高，将带动区域内相关行业发展，形成配套的产业集群，为当地经济发展做出应有的贡献。
公司近年来的快速发展主要得益于企业对于产品和服务的前瞻性研发布局。公司所属行业对产品和服务的定制化要求较高，公司技术与管理团队专业和稳定，对行业和客户需求理解到位，以及公司不断加强研发投入，保证了产品研发目标的实施。未来，公司将坚持研发投入，稳定研发团队，加大研发人才引进与培养，保证公司在行业内的技术领先水平。未来，公司计划依靠自身实力，通过引入资本、技术和人才等扩大生产规模，以“高效、智能、环保”作为产品发展方向，持续加强新产品研发力度，实现行业关键技术突破，进一步夯实公司技术实力，全面推动产品结构升级，优化公司利润来源，提高核心竞争能力，巩固和提升公司的行业地位。
二、所属行业基本情况
通过比较，可降解塑料因其有更稳定的性能和更低的回收成本，在包装、农膜等使用时间短、难以回收分离的应用领域更具有替代优势；而再生塑料因为有更低的价格和制作成本，在生活用具、建筑材料、电器等使用时间长、易于分类回收的应用场景更具有优势，两者相得益彰。白色污染主要来源于包装领域，可降解塑料的发挥空间更大，随着政策推动和成本降低，未来可降解塑料市场前景广阔。
目前国内生物降解塑料企业产能利用率基本不到 50%，行业生物降解塑料行业平均产能利用率在 30%左右，按此测算，2018 年中国改性塑料产量约为 13.5 万吨，其中大部分出口至欧洲市场。随欧洲、澳大利亚及韩国等地区生物降解塑料需求大幅增长，国内生物降解塑料出口未来将保持较快增长，产能利用率将快速上升。
三、公司经济效益分析
上一，xxx 公司实现营业收入 35547.58 万元，同比增长32.12%（8641.22 万元）。其中，主营业业务可降解塑料生产及销售收入为 33472.32 万元，占营业总收入的 94.16%。
上主要经济指标
序号 项目 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 合计 1
营业收入
7464.99
9953.32
9242.37
8886.90
35547.58
主营业务收入
7029.19
9372.25
8702.80
8368.08
33472.32
2.1
可降解塑料(A)
2319.63
3092.84
2871.93
2761.47
11045.87
2.2
可降解塑料(B)
1616.71
2155.62
2001.64
1924.66
7698.63
2.3
可降解塑料(C)
1194.96
1593.28
1479.48
1422.57
5690.29
2.4
可降解塑料(D)
843.50
1124.67
1044.34
1004.17
4016.68
2.5
可降解塑料(E)
562.33
749.78
696.22
669.45
2677.79
2.6
可降解塑料(F)
351.46
468.61
435.14
418.40
1673.62
2.7
可降解塑料(...)
140.58
187.44
174.06
167.36
669.45
其他业务收入
435.80
581.07
539.57
518.82
2075.26
根据初步统计测算，公司实现利润总额 8478.37 万元，较去年同期相比增长 2059.45 万元，增长率 32.08%；实现净利润 6358.78 万元，较去年同期相比增长 617.40 万元，增长率 10.75%。
上主要经济指标
项目 单位 指标 完成营业收入
万元
35547.58
完成主营业务收入
万元
33472.32
主营业务收入占比
94.16%
营业收入增长率（同比）
32.12%
营业收入增长量（同比）
万元
8641.22
利润总额
万元
8478.37
利润总额增长率
32.08%
利润总额增长量
万元
2059.45
净利润
万元
6358.78
净利润增长率
10.75%
净利润增长量
万元
617.40
投资利润率
60.00%
投资回报率
45.00%
财务内部收益率
24.20%
企业总资产
万元
40968.14
流动资产总额占比
万元
26.42%
流动资产总额
万元
10822.08
资产负债率
25.41%
第二章
项目技术工艺特点及优势
一、技术方案
（一）技术方案选用方向
1、对于生产技术方案的选用，遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则，选用当前较先进的集散型控制系统，由计算机统一控制整个生产线的各项工艺参数，使产品质量稳定在高水平上，同时可降低物料的消耗。严格按行业规范要求组织生产经营活动，有效控制产品质量，为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。
2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则。积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备，使用高质量的原辅材料，稳定和提高产品质量，制造高附加值的产品，不断提高企业的市场竞争能力。
3、在工艺设备的配置上，依据节能的原则，选用新型节能型设备，根据有利于环境保护的原则，优先选用环境保护型设备，满足项目所制订的产品方案要求，优选具有国际先进水平的生产、试验及配套等
设备，充分显现龙头企业专业化水平，选择高效、合理的生产和物流方式。
4、生产工艺设计要满足规模化生产要求，注重生产工艺的总体设计，工艺布局采用最佳物流模式，最有效的仓储模式，最短的物流过程，最便捷的物资流向。
5、根据该项目的产品方案，所选用的工艺流程能够满足产品制造的要求，同时，加强员工技术培训，严格质量管理，按照工艺流程技术要求进行操作，提高产品合格率，努力追求产品的“零缺陷”，以关键生产工序为质量控制点，确保该项目产品质量。
6、在项目建设和实施过程中，认真贯彻执行环境保护和安全生产的“三同时”原则，注重环境保护、职业安全卫生、消防及节能等法律法规和各项措施的贯彻落实。
（三）工艺技术方案选用原则
1、在基础设施建设和工业生产过程中，应全面实施清洁生产，尽可能降低总的物耗、水耗和能源消费，通过物料替代、工艺革新、减少有毒有害物质的使用和排放，在建筑材料、能源使用、产品和服务过程中，鼓励利用可再生资源和可重复利用资源。
2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则，积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备，使用高质量的原辅材料，稳定和提高产品质量，制造高附加值的产品，不断提高企业的市场竞争力。
（四）工艺技术方案要求
1、对于生产技术方案的选用，遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则，选用当前较先进的集散型控制系统，控制整个生产线的各项工艺参数，使产品质量稳定在高水平上，同时可降低物料的消耗；严格按照电气机械和器材制造行业规范要求组织生产经营活动，有效控制产品质量，为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。
2、建立完善柔性生产模式；本期工程项目产品具有客户需求多样化、产品个性差异化的特点，因此，产品规格品种多样，单批生产数量较小，多品种、小批量的制造特点直接影响生产效率、生产成本及交付周期；益而益（集团）有限公司将建设先进的柔性制造生产线，并将柔性制造技术广泛应用到产品制造各个环节，可以在照顾到客户个性化要求的同时不牺牲生产规模优势和质量控制水平，同时，降低
故障率、提高性价比，使产品性能和质量达到国内领先、国际先进水平。
二、项目工艺技术设计方案
（一）技术来源及先进性说明
项目技术来源为公司的自有技术，该技术达到国内先进水平。
（二）项目技术优势分析
本期工程项目采用国内先进的技术，该技术具有资金占用少、生产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点，其技术特性属于技术密集型，该技术具备以下优势：
1、技术含量和自动化水平较高，处于国内先进水平，在产品质量水平上相对其他生产技术性能费用比优越，结构合理、占地面积小、功能齐全、运行费用低、使用寿命长；在工艺水平上该技术能够保证产品质量高稳定性、提高资源利用率和节能降耗水平；根据初步测算，利用该技术生产产品，可提高原料利用率和用电效率，在装备水平上，该技术使用的设备自动控制程度和性能可靠性相对较高。
2、本期工程项目采用的技术与国内资源条件适应，具有良好的技术适应性；该技术工艺路线可以适应国内主要原材料特性，技术工艺
路线简洁，有利于流程控制和设备操作，工艺技术已经被国内生产实践检验，证明技术成熟，技术支援条件良好，具有较强的可靠性。
3、技术设备投资和产品生产成本低，具有较强的经济合理性；本期工程项目采用本技术方案建设其主要设备多数可按通用标准在国内采购。
4、节能设施先进并可进行多规格产品转换，项目运行成本较低，应变市场能力很强。
第三章
背景及必要性
一、可降解塑料项目背景分析
塑料是指以大分子量合成树脂为主要组分，加入适当添加剂（如增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等），经加工成型的塑性（柔韧性）材料或固化交联形成的刚性材料。2017 年，全球塑料产量达到 3.48 亿吨，2011-2017 年 CARG 为 3.8%。中国是全球最大的塑料生产国与消费国，我国塑料的表观消费量约 8000 万吨，塑料制品的表观消费量约 6000 万吨。2017 年我国塑料市场的规模约 2.4万亿元，预计 2023 年将达到 3.3 万亿元，CAGR 为 5.1%。
塑料在给人们带来方便的同时，也带来极大的环境污染。20 世纪50 年代以来，全球共生产约 83 亿吨塑料，其中 63 亿吨已成为塑料垃圾。目前每年仍有超过 1 亿吨白色垃圾产生。由于塑料制品的原料―高分子树脂具有极强稳定性，在自然环境状态下需几百年才能降解，降解过程不仅占用大量土地资源，也会对水体、空气造成污染，白色垃圾污染问题已经引起各国的高度重视。
塑料按照降解方式可分为不可降解塑料和可降解塑料。可降解塑料是指各项性能可满足使用要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害物质的塑料，也被称为可环境降解塑料。不可降解塑料则指无法或者很难通过微生物降解的塑料，它们往往在自然界中经过上百年才能被缓慢降解。
可降解塑料可分为破坏性可降解塑料和完全可降解塑料，前者通过在传统的石油基塑料生产过程中添加一定量的添加剂，使其容易分解，但仅仅是分解成体积更小的石油基塑料，无法完全回归自然，其降解特性逐渐被否定，目前说的可降解塑料主要是完全可降解塑料。完全可降解塑料在特定环境下可以完全降解，其原料可以是 100%生物质资源，也可以是传统化石能源。
生物基可降解塑料，主要来自于粮食和微生物，来源可再生，使用后对环境无污染，符合国家可持续发展战略方针，虽然目前的原料成本、技术、设备成本均较高，但随着工艺水平和生产规模的进一步发展，必定会带动成本下降，发展前景明朗；石化/煤化制可降解塑料路线丰富，并且石化/煤化行业对装置放大的经验成熟，通过装置大型化，提高能源综合利用效率，降本潜力巨大，以石化/煤化动辄十万吨甚至上百万吨的布局规模，是可降解塑料产能增长的重要组成部分。
全球生物降解塑料需求量呈较快增长趋势。2014 年生物降解塑料需求 130 万吨，预计到 2020 年将达到 322 万吨，年均增长率达到
16.7%。其中欧洲需求量最大，占比达 31%，北美和中国占比分别为 28%和 20%。
欧洲生物降解塑料市场快速发展主要得益于欧洲相关法律法规支持。欧盟有机垃圾填埋指令要求成员国在 2016 年减少有机垃圾填埋量到 1995 年的 35%；意大利从 2011 年 1 月 1 日起超市全面禁售非生物降解的塑料袋；法国、西班牙，于 2013 年 1 月 1 日全面禁售 PE 购物袋；德国，生产与销售者生物降解塑料能豁免回收义务及税收；2011 年 5月 24 日，欧盟筹划对全欧洲实施禁塑令，在 2012 年起禁用非生物降解塑料袋，2015 年，英国将对超市每个购物袋开征 5 便士环保税。德国生产与销售生物降解材料能豁免回收义务及税收等等。
我国是全球唯一可以生产所有生物降解塑料产品的国家，近年来产能扩张迅速。2018 年我国生物降解塑料行业规模约 54.4 亿元，同比增长 21.1%。2018 年产量达 65 万吨，同比增长 10.2%，其中完全生物降解塑料产量约 9.5 万吨，破坏性生物降解塑料产量约 55.5 万吨。
目前国内禁塑试点省市仍然较少，导致国内生物降解塑料消费需求市场仍然较小。通过中国生物降解塑料产量及进出口市场进行测算，2018 年，中国生物降解塑料消费需求市场约为 4.2 万吨，同比增长13.5%。
2017 年全国生物降解塑料年产能约为 40 万吨。2018 年 11 月，中科院形成 5 万吨 CO2 共聚物生物塑料产能，在不考虑其他生物降解塑料新增或退出产能，2018 年中国生物降解塑料产能约为 45 万吨。
二、鼓励中小企业发展
民营企业贴近市场、嗅觉敏锐、机制灵活，在推进企业技术创新能力建设方面起到重要作用。认定国家技术创新示范企业和培育工业设计企业，有助于企业技术创新能力进一步升级。同时，大量民营企业走在科技、产业、时尚的最前沿，能够综合运用科技成果和工学、美学、心理学、经济学等知识，对工业产品的功能、结构、形态及包装等进行整合优化创新，服务于工业设计，丰富产品品种、提升产品附加值，进而创造出新技术、新模式、新业态。
中小企业是数量最大、最具活力的企业群体，是社会主义市场经济的重要组成部分，是我国实体经济的重要基础。根据中小企业划型标准和第二次经济普查数据测算，目前中小微企业占全国企业总数的99.7%，其中小微企业占 97.3%。同时，中小企业创造的最终产品和服务价值已占到国内生产总值的 60%，纳税约为国家税收总额的 50%。中小企业所占 GDP 比重、纳税比例，充分说明在经济建设中不仅要重视发展“顶天立地”的大企业，更要重视发展“铺天盖地”的中小企业。
支持中小企业针对不同的消费群体，采用独特的工艺、技术、配方或特殊原料进行研制生产，提供特色化、含有地域文化元素的产品和服务，形成具有独特性、独有性、独家生产特点，具有较强影响力和品牌知名度的特色产品、特色服务等。
三、宏观经济形势分析
2019 年外部环境将更加严峻复杂，经济运行稳中有变、变中有忧，不确定性在增加。在这样的新形势、新变化下，如何做好经济工作，更好地落实已经出台的各项方针政策，进一步做好“六稳”，促进工业经济平稳健康运行，需要群策群力，共谋大计。中国工业发展正处在一个崭新的关键路口。推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变，需要更大范围、更多层次的工业企业保持发展定力，在巩固、增强、提升、畅通上下功夫，聚焦效益品质，聚力改革创新，加快推进转型发展、创新发展、开放发展、绿色发展、协调发展。
四、可降解塑料项目建设必要性分析
白色污染中 59%来自包装和农膜塑料制品，而这类用途的塑料一次性、难回收的特点不适合塑料再生利用，唯有可降解塑料可以根本性解决白色污染问题。生物降解塑料包括 PLA（聚乳酸）、PBAT（聚己二
酸/对苯二甲酸丁二酯）和 PHA（聚羟基烷酸酯）等，是可降解塑料重要类别，因其具有普通塑料相近的性能，可降解性好和安全性高的优势，在欧美国家应用范围最广。在包装、纺织和农膜领域中，PLA 和PBS 消费量最大；在一些高附加值领域中，PHA 在医用植入材料中使用广泛。据 PEMRG 统计，2018 年全球塑料需求量达到 3.59 亿吨，其中包装塑料需求量达到 1.44 亿吨，可降解塑料的替代市场空间巨大。
在海洋最深处，马里亚纳海沟 11000 米的地方没有任何生命的迹象，但在这里却发现了人类活动的产物——塑料。塑料是现代工业最重要的基础材料之一，据 OurWorldinData 统计，1950 年至 2015 年，人类共生产了 58 亿吨废弃塑料，其中超过 98%被填埋、遗弃或焚烧，仅有不到 2%被回收利用。据 Science 杂志统计，中国由于其全球制造业基地的全球市场角色，废弃塑料量居全球第一，占比达 28%。这些废弃塑料不仅污染环境、危害健康，还占用宝贵的土地资源。因此，我国已开始高度重视白色污染的治理，我们认为相关国家和省市政策的执行力度将较大。
据 IHS 统计，2018 年全球塑料应用领域主要为包装领域，市场占比达到了 40%，而全球塑料污染也主要来源于包装领域，占比高达 59%。包装塑料不仅是白色污染的主要来源，还具有一次性（如果循环利用，循环次数高）、难回收（使用和遗弃渠道分散）、对性能要求不高和对杂质含量要求高的特点。
可降解塑料和再生塑料是潜在的解决白色污染问题的两种选择。可降解塑料是指其制品的各项性能可满足使用性能要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。
可降解塑料可以通过降解方式或者原料的不同进行分类。按照降解方式分类，可降解塑料可以分为生物降解塑料、光降解塑料、光和生物降解塑料、水降解塑料四大类。目前，光降解塑料、光和生物降解塑料的技术还不成熟，市场上的产品较少，故此后提到的可降解塑料均为生物降解塑料和水降解塑料。按照原材料划分，可降解塑料又可分为生物基可降解塑料和石油基可降解塑料。生物基可降解塑料是以生物质为原料生产的塑料，能够减少对石油等传统能源的消耗，主要包括 PLA（聚乳酸）、PHA（聚羟基烷酸酯）、PGA(聚谷氨酸)等。石油基可降解塑料是以化石能源为原料生产的塑料，主要包括 PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）、PCL（聚己内酯）等。
可降解塑料在性能、实用性、降解性、安全性上都有其优势。在性能上，可降解塑料可以达到或在某些特定领域超过传统塑料的性能；在实用性上，可降解塑料有与同类传统塑料相近的应用性能和卫生性能；在降解性上，可降解塑料在使用后，可以在自然环境下（特定微生物、温度、湿度）较快完成降解，并成为易被环境利用的碎片或无毒气体，减少对环境的影响；在安全性上，可降解塑料降解过程产生或残留的物质对环境无害，不会影响人类和其他生物的生存。而目前替代传统塑料的最大阻碍，也是可降解塑料的缺点是其生产成本较同类传统塑料或再生塑料高。因此，在包装、农膜等使用时间短、难以回收分离、对性能要求不高、对杂质含量要求高的应用领域，可降解塑料更具替代优势。
再生塑料是指通过预处理、熔融造粒、改性等物理或化学的方法对废旧塑料进行加工处理后重新得到的塑料原料。再生塑料最大的优点是价格比新料和可降解塑料便宜，且可以根据不同的性能需要，只加工塑料的某方面属性，并制造出对应的产品。在循环次数不太多的情况下，再生塑料能保持与传统塑料相似的性能，或者可以通过再生料与新料混合的方式，维持稳定的性能。但在多次循环之后，再生塑料的性能下降很大，或到无法使用的程度。此外，再生塑料在保证经
济性的前提下较难保持良好的卫生性能。因此，再生塑料适用于循环次数不多，且对卫生性能要求不高的领域。
五、可降解塑料行业分析
目前国内生物降解塑料企业产能利用率基本不到 50%，行业生物降解塑料行业平均产能利用率在 30%左右，按此测算，2018 年中国改性塑料产量约为 13.5 万吨，其中大部分出口至欧洲市场。随欧洲、澳大利亚及韩国等地区生物降解塑料需求大幅增长，国内生物降解塑料出口未来将保持较快增长，产能利用率将快速上升。
为进一步规范可降解塑料制品市场，近年来我国不断出台政策对包括生物降解塑料在内的可降解产品进一步规范，一方面严厉打击不法商犯，另一方面加强对生产可降解塑料制品企业的政策支持和财税支持。2004 年，全国人大通过了《可再生能源法（草案）》和《固体废物污染环境防治法（修订）》，鼓励再生生物质能的利用和降解塑料推广应用，2008 年颁发的限塑阶段，但鼓励有条件的地区探索禁塑，自 2014 年来，吉林省、河南南乐县、海南省先后出台禁塑令，禁止生产、销售、使用不可降解的一次性制品。
塑料包装材料除要求能满足市场对包装质量和数量等日益提高的要求外，其发展必须以节省资源，用后易回收利用，易被环境降解为
技术开发的出发点。目前全球已经有很多发达国家制定了绿色包装的立法措施，这势必将促进生物降解塑料的使用。
我国是塑料包装生产大国，市场规模超过 2000 亿元，塑料包装在包装产业总产值中的比例已超过 40%，塑料编织袋、复合软包装、塑料薄膜的年产量均列世界第一位。受益于购物网络化的普及，2006-2018年中国的快递业务量从 10 亿件增长至 500 亿件。2018 年全国快递业共消耗快递运单 507.1 亿件、编织袋约为 53 亿条、塑料袋约为 245 亿个、封套 57 亿个、包装箱约为 143 亿个、胶带约为 430 亿米。按每个塑料编织袋 100g、每个包装塑料袋 10g 测算，每年产生塑料垃圾约 80 万吨。国家和企业出台了一系列的电子商务绿色包装相关办法，新《快递封装用品》标准中明确指出倡导使用生物降解材料。
除我国政府和相关省市出台支持生物降解塑料的发展法律法规，一些企业内部也出台了支持发展生物降解塑料的发展措施。2016 年 6月，菜鸟网络宣布：联合 32 家中国及全球合作伙伴启动菜鸟绿色联盟绿动计划。承诺到 2020 年替换 50%的包装材料，填充物为 100%可降解绿色包材；通过使用新能源车辆、可回收材料，重复使用包装。建立包材回收体系等举措。争取达到行业总体碳排放减少 362 万吨。2017年 6 月，京东携手九大品牌商共同清流计划。预计 2020 年，京东将减
少供应链中一次性包装纸盒使用量 100 亿个；从品牌商到供货商，实现 80%的商品包装耗材的可回收，单位商品包装重量减轻 25%；在用户端，50%以上的塑料包装将使用可降解材料、100%物流包装使用可再生或可回收材料、100%物流包装印刷采用环保印刷工艺。
我国外卖订单量近两年呈现井喷式增长，2018 年我国互联网餐饮外卖市场订单量达到 109.6 亿单，同比增长 96.8%。与此同时也带来了一次性餐具使用量的急速增加。一份外卖的塑料包装材料包括塑料袋、塑料碗、塑料汤勺和塑料汤杯，目前基本都使用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等石油基高分子塑料。根据测算，单个塑料碗和塑料饭盒的重量基本在 40g-60g，环保组织“自然大学”调研发现，每份外卖平均消耗 3.27 个餐盒，大约产生 160g 塑料，按照 2018 年 110 亿外卖订单量计算，共消耗一次性餐具塑料约 176 万吨，考虑到外卖订单数量的强劲增长，未来外卖产生的一次性塑料餐具数量将十分巨大。
随着一次性餐盒使用量的迅速上升，这一问题受到了人们越来越多的关注，2017 年 6 月，美团外卖、中国烹饪协会、中华环境保护基金会曾与多家餐饮外卖品牌共同发起《绿色外卖行业公约（绿色十条）》，其中就有“推动使用绿色餐具”的相关内容。2017 年 10 月，国家食品药品监督管理总局发布《网络餐饮服务食品安全监督管理办
法》中也特别提到，鼓励网络餐饮服务第三方平台提供者提供可降解的食品容器、餐具和包装材料。上述新办法自 2018 年 1 月 1 日起施行。目前生物降解材料成本较高，需要有政策和企业推动，外卖行业类似快递行业，属于寡头竞争行业，有望充分利用政策和平台的优势对商家进行生物降解塑料的推广。
地膜是农业生产的重要物质资料之一，地膜覆盖可以显著提高土壤温度、防止土壤水分蒸发、提高肥效、保持土壤疏松、防治杂草、提高冠层下的光照均匀程度等，有效改善农作物生长发育的“小气候”，使光、热、水和养分资源得到充分利用，促进种子萌发和作物生长，其覆盖作物种类从经济作物至棉花、玉米、小麦等大田作物。目前我国适宜地膜覆盖的耕地面积在 9 亿亩以上，地膜覆盖面积只有 3亿亩，按每亩地地膜使用量 5 公斤估算，目前地膜需求量在 150 万吨以上，若适宜耕地地膜全覆盖则对应年需求 450 万吨以上。传统农用塑料地膜材料主要以聚乙烯（PE）薄膜为主，但 PE 膜在自然环境条件下难以降解，加之缺乏有效的治理措施，废旧地膜在农田土壤中逐年增多，污染持续加剧。主要危害表现在残膜阻碍土壤水分的渗透，降低土壤通透性；残膜与根系直接接触，阻碍根系伸展，影响作物生长，引起作物减产。
六、可降解塑料市场分析预测
通过比较，可降解塑料因其有更稳定的性能和更低的回收成本，在包装、农膜等使用时间短、难以回收分离的应用领域更具有替代优势；而再生塑料因为有更低的价格和制作成本，在生活用具、建筑材料、电器等使用时间长、易于分类回收的应用场景更具有优势，两者相得益彰。白色污染主要来源于包装领域，可降解塑料的发挥空间更大，随着政策推动和成本降低，未来可降解塑料市场前景广阔。
在包装领域，可降解塑料的替代正在实现。塑料的应用领域非常广泛，不同的领域对于塑料的要求也不尽相同。汽车、家电等领域对塑料的要求是经久耐用、容易分离，且单体塑料用量较大，故传统塑料的地位较为稳固。而塑料袋、餐盒、地膜、快递等包装领域，由于塑料的单体用量低，容易污染，难以高效分离，这使得可降解塑料更有机会在这些领域成为传统塑料的替代品。从 2019 年全球可降解塑料需求结构也验证了这一点，可降解塑料的需求主要集中于包装领域，软包装和硬包装占比合计达到 53%。西欧和北美的可降解塑料发展较早，已经初具规模，应用领域集中在包装行业。2017 年，西欧可降解塑料总消费量中，购物袋和生产用袋占最大份额（29%）；2017 年，北美可降解塑料总消费量中食品包装，餐盒和餐具占最大份额（53%）。
可降解塑料中 PLA、PBAT 的生产较为成熟，且总产能占比居于前列；PHA 的性能优异，随着成本下降，未来有望从医疗高端领域拓展至包装、农膜等更大的市场。这三种可降解塑料或成为替代传统塑料的主力。
2019 年全球可降解塑料产能合计约为 107.7 万吨，以淀粉基塑料为主。2019 年淀粉基塑料产能为 44.94 万吨，占全球可降解塑料产能的 38.4%，PLA、PBAT 分别占 25.0%和 24.1%，位居二、三位。不同地区的可降解塑料的结构也有所不同。在主要的消费地区中，西欧以淀粉基塑料为主；北美和亚洲、大洋洲则以 PLA 为主。西欧是淀粉基塑料用量最大的地区，主要因为其发展可降解塑料较早，起初并未发现淀粉基塑料降解残留和不能完全分子化降解的问题。美国作为紧随其后发展可降解塑料的国家，对淀粉基塑料的用量减少很多。
在欧美国家，可降解塑料已快速发展 18 年，而其市场依旧靠政策驱动，每一次禁塑令的推出都会带来对可降解塑料需求的快速增加。我们认为与限塑令不同，禁塑令对于可降解塑料的市场增量贡献更大，有利于可降解塑料替代率快速上升。2020 年 1 月，我国第一次颁布“禁塑令”，随后各省市相继制定禁塑政策。我们依据各省市禁塑政策执行时间表和执行力度，以及海外可降解塑料发展历程，预测了我国未来 10 年可降解塑料的需求变化。到 2025 年，预计我国可降解塑料需求量可到 238 万吨，市场规模可达 477 亿元；到 2030 年，预计我国可降解塑料需求量可到 428 万吨，市场规模可达 855 亿元。我国可降解塑料市场空间巨大。
西欧、北美“限塑令”、“禁塑令”等相关法律法规密集出台，推动海外可降解塑料市场快速发展。“限塑令”推出的时间更早，主要采取了对塑料袋征税、有偿使用塑料袋等较温和且可选择的方式执行，本质上是把成本转嫁到消费者，对于减少塑料用量作用有限。“禁塑令”在近几年被各国政府推行，其适用的范围更广、程度更深，通过禁止生产、销售、使用等方式对传统塑料进行禁用，是推动可降解塑料在欧美国家快速发展的根本原因。
早在二十一世纪前十年，爱尔兰、意大利等部分欧洲国家就已经开始出台各种类型的“限塑令”。美国也于 2002 年，推出了“限塑令”，要求各州必须制定生物可降解农用塑料使用计划，并于 2009 年立法推广可降解塑料。而我国也自 2008 年起就开始立法，有偿使用塑料购物袋，在限塑政策上与欧美国家接轨。此后，各国的“限塑令”逐渐升级为“禁塑令”。以欧盟的政策衍变为例，2016 年，欧盟推出了“限塑令”，要求成员国在当年减少有机垃圾填埋量到 1995 年的35%；2018 年，欧盟大部分国家实施“增加塑料袋价格或税收”的方式控制塑料袋的使用；2019 年，欧盟通过了大范围的“禁塑令”。该法令要求欧盟成员国到 2021 年禁止使用包括一次性塑料餐具、塑料制棉签、塑料吸管、塑料搅拌棒在内一次性塑料制品，并由更环保的材料加以替代；到 2025 年前，各成员国所使用塑料瓶的可再生成分至少要达到 25%；到 2030 年这一比例要扩大到 30%。全球范围内“禁塑令”的实施推动了可降解塑料需求增长。
欧洲的可降解塑料需求量占比最大，达到 55%，而北美和中国的需求占比分别仅为 19%和 12%。从人均角度看，西欧、北美的人均可降解塑料需求量占比分别达到了 70%和 21%，而我国占比仅为 6%。随着我国禁塑令的实施和加强，人均可降解塑料消费量有望向欧美国家靠拢，潜在市场空间可观。
我国“限塑令”推出较早，早在 1999 年，我国国家经贸委发布（99）第 6 号令，规定 2000 年底前全面禁止生产和使用一次性发泡塑料餐饮具的文件，走在了世界前列。2020 年 1 月 19 日，国家发展改革委、生态环境部公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》。此次“禁塑令”不仅要求禁止、限制使用对环境负担较大的塑料，还加快推广塑料的可替代产品，比如可降解塑料、纸质包装等，有助于可降
解塑料对传统塑料的替代进程。这也为替代产品市场快速发展奠定了良好的政策基础。
在农用膜领域，传统地膜多为 PE 制成，自然条件下很难降解，在土壤可以残留长达 100~200 年，耕地土壤中的残膜量不断增加会使土壤环境恶化，土壤含水量下降，板结且肥力下降。生物可降解地膜与普通农用地膜功能一直，而在保温、保湿作用及产量方面的效果要强于普通地膜。我国是世界上最大的覆膜种植国，2014 年国内地膜覆盖面积 3 亿亩，覆盖率达到 36%，消耗农用膜约 258 万吨。今年来，农用塑料薄膜用量维持在 250 万吨左右，到 2018 年，农用塑料薄膜用量略有下降，为 246.5 万吨。近年来，欧洲也同样出现农业塑料薄膜用量下降的情况，主要原因是“禁塑令”推行和可降解塑料的供不应求，随着可降解塑料产能扩张，未来有望继续实现增长。即使只考虑农膜的存量市场，保守估计，若按照年替代 10%的速度考虑，我国每年新增降解塑料用量预计都在 20 万吨以上，加剧可降解塑料供不应求的局面。
基于西欧可降解塑料替代占比增速，可以对 2026 年到 2030 年我国可降解塑料市场进行预测。假设 2025 年后，我国包装和农业领域的可降解塑料占比增速与西欧现阶段占比增速的发展路径发展。2026 年到 2030 年，合理预计我国包装行业可降解塑料占比分别为 4.9%、5.6%、6.3%、7.1%、8.0%、9.0%；而农业领域的可降解塑料占比分别为 0.4%、0.4%、0.5%、0.5%、0.6%、0.7%。因此，我国可降解塑料消费量在2030 年预计可达到 428 万吨，总市场规模达到 855 亿元。我们同时逆向验证了预测的合理性，我国快递和农膜行业增速较快在 10-15%之间，一方面考虑下游需求增速；另一方面考虑替代率的增加，12.4%的总需求量增速较为合理。
在国家和地方政策的支持下，我国可降解塑料市场在十年内有望达到近千亿规模，或催生企业不断投入新产能，继续巩固我国可降解塑料全球市场地位。目前，全球可降解塑料总产能达到 136.2 万吨，生产商数量很多，产品种类具有差异性，市场分散度较高，且普遍产能利用率低。我国可降解塑料产能位居世界第一，产品种类齐全，但规模以上产能的企业不多。2019 年我国可降解塑料的产能达到了 61.7万吨，产能增速达到了 37%，占全球总产能的 45.3%。据我们统计，已有 36 家公司在建或拟建可降解塑料项目，新增产能合计 440.5 万吨。到 2025 年，考虑到可降解塑料产能开工率低，我国产能或需要达到476 万吨才能满足需求，仍有供给缺口。我们认为，未来 5 年可降解塑料市场是政策拉动的卖方市场，由于市场大且供不应求，可以容下群雄逐鹿。
全球可降解塑料企业数量较多，生产的产品种类也具有很大的差异化，市场分散度较高。目前，全球可降解塑料总产能达到 136.2 万吨，但单家公司的产能都较小，大部分公司的产能都不足 5 万吨。截止 2019 年，全球 PLA 产能最大的 Natureworks 公司的可降解塑料产能为 15 万吨，全球市占率为 11.0%；淀粉基塑料产能最大的 Novamont 公司的可降解塑料产能为 15 万吨，全球市占率为 11.0%；PBAT 产能最大的 BASF 公司的可降解塑料产能为 7.4 万吨，全球市占率为 5.4%；我国产能最大的公司是金发科技，合计产能达 7.1 万吨，全球市占率为5.2%。可降解塑料全球市场集中度 CR5 为 39%，CR10 为 59%，均处于较低水平，市场分散化程度较高。此外，全球可降解塑料市场正处于成长阶段，出现供不应求的局面。随着“禁塑令”的推行，供不应求的局面首先反映在可降解塑料的价格上，如：PLA 的价格就从 2019 年的1.8 万元/吨涨至目前的约 3 万元/吨。
第四章
项目建设主要内容和规模
（一）用地规模
该项目总征地面积 56988.48平方米（折合约 85.44 亩），其中：净用地面积 56988.48平方米（红线范围折合约 85.44 亩）。项目规划总建筑面积 60977.67平方米，其中：规划建设主体工程 38590.26平方米，计容建筑面积 60977.67平方米；预计建筑工程投资 4720.39 万元。
（二）设备购置
项目计划购置设备共计 169 台（套），设备购置费 7041.83 万元。
二、产值规模
项目计划总投资 23524.04 万元；预计年实现营业收入 56843.00万元。
第五章
项目建设地点
一、可降解塑料项目建设选址原则
为了更好地发挥其经济效益并综合考虑环境等多方面的因素，根据可降解塑料项目选址的一般原则和可降解塑料项目建设地的实际情况，“可降解塑料项目”选址应遵循以下原则：
1、布局相对独立，便于集中开展科研、生产经营和管理活动。
2、与可降解塑料项目建设地的建成区有较方便的联系。
3、地理条件较好，并有足够的发展潜力。
4、城市基础设施等配套较为完善。
5、以城市总体规划为依据，统筹考虑用地与城市发展的关系。
6、兼顾环境因素影响，具有可持续发展的条件。
二、可降解塑料项目选址方案及土地权属
（一）可降解塑料项目选址方 案
1、可降解塑料项目建设单位通过对可降解塑料项目拟建场地缜密调研，充分考虑了可降解塑料项目生产所需的内部和外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件及土地成本等。
2、通过对可供选择的建设地区进行比选，综合考虑后选定的可降解塑料项目最佳建设地点—可降解塑料项目建设地，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为可降解塑料项目建设提供了良好的投资环境。
河南省，简称豫，中华人民共和国省级行政区。省会郑州，位于中国中部，河南省界于北纬 31°23“-36°22”，东经 110°21“-116°39”之间，东接安徽、山东，北界河北、山西，西连陕西，南临湖北，总面积 16.7 万平方千米。河南素有九州腹地、十省通衢之称，是全国重要的综合交通枢纽和人流物流信息流中心。河南省地势呈望北向南、承东启西之势，地势西高东低，由平原和盆地、山地、丘陵、水面构成；地跨海河、黄河、淮河、长江四大水系。大部分地处暖温带，南部跨亚热带，属北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候；河南地处沿海开放地区与中西部地区的结合部，是中国经济由东向西梯次推进发展的中间地带。河南省下辖 17 个地级市，1 个省直辖县级市，21 个县级市，83 个县，53 个市辖区。2019 年，河南省实现地区生产总值 54259.20 亿元，同比增长 7.0%；总人口 10952 万人，常住人口 9640 万人。
（二）工程地质条件
1、根据《建筑抗震设计规范》（GB50011）标准要求，可降解塑料项目建设地无活动断裂性通过，无液化土层及可能震陷的土层分布，
地层均匀性密实较好，因此，本期工程可降解塑料项目建设区处于地质构造运动相对良好的地带，地下水为上层滞水，对混凝土无腐蚀性，各土层分布稳定、均匀而适宜建筑。
2、拟建场地目前尚未进行地质勘探，参考临近建筑物的地质资料，地基土层由第四系全新统（Q4）杂填土、粉质粘土、淤泥质粉土、圆砾卵石层组成，圆砾卵石作为建筑物的持力层，Pk=300.00Kpa；建设区域地质抗风化能力较强，地层承载力高，工程地质条件较好，不会受到滑坡及泥石流等次生灾害的影响，无不良地质现象，地壳处于稳定状态，场地地貌简单适应本期工程可降解塑料项目建设。
三、可降解塑料项目用地总体要求
（一）可降解塑料项目用地控制指标分析
1、“可降解塑料项目”均按照项目建设地建设用地规划许可证及建设用地规划设计要求进行设计，同时，严格按照建设规划部门与国土资源管理部门提供的界址点坐标及用地方案图布置场区总平面图。
2、建设可降解塑料项目平面布置符合轻工产品制造行业、重点产品的厂房建设和单位面积产能设计规定标准，达到《工业可降解塑料项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）文件规定的具体要求。
（二）可降解塑料项目建设条件比选方案
1、可降解塑料项目建设单位通过对可供选择的建设地区进行缜密比选后，充分考虑了可降解塑料项目拟建区域的交通条件、土地取得成本及职工交通便利条件，可降解塑料项目经营期所需的内外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件等，通过建设条件比选最终选定的可降解塑料项目最佳建设地点—可降解塑料项目建设地，本期工程可降解塑料项目建设区域供电、供水、道路、照明、供汽、供气、通讯网络、施工环境等条件均较好，可保证可降解塑料项目的建设和正常经营，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为可降解塑料项目建设提供了良好的投资环境。
2、由可降解塑料项目建设单位承办的“可降解塑料项目”，拟选址在可降解塑料项目建设地，所选区域土地资源充裕，而且地理位置优越、地形平坦、土地平整、交通运输条件便利、配套设施齐全，符合可降解塑料项目选址要求。
（三）可降解塑料项目用地总体规划方案
本期工程项目建设规划建筑系数 54.36%，建筑容积率 1.07，建设区域绿化覆盖率 7.44%，固定资产投资强度 191.23 万元/亩。
（四）可降解塑料项目节约用地措施
1、土地既是人类赖以生存的物质基础，也是社会经济可持续发展必不可少的条件，因此，可降解塑料项目建设单位在利用土地资源时，严格执行国家有关行业规定的用地指标，根据建设内容、规模和建设方案，按照国家有关节约土地资源要求，合理利用土地。
2、在可降解塑料项目建设过程中，可降解塑料项目建设单位根据总体规划以及项目建设地期对本期工程可降解塑料项目地块的控制性指标，本着“经济适宜、综合利用”的原则进行科学规划、合理布局，最大限度地提高土地综合利用率。
第六章
工程方案
一、工程设计条件
可降解塑料项目建设地属于建设用地，其地形地貌类型简单，岩土工程地质条件优良，水文地质条件良好，适宜本期工程可降解塑料项目建设。
二、建筑设计规范和标准
1、《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）。
2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）。
3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）。
三、主要材料选用标准要求
（一）混凝土要求
根据《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476）之规定，确定构筑物结构构件最低混凝土强度等级，基础混凝土结构的环境类别为一类，本工程上部主体结构采用 C30 混凝土，上部结构构造柱、圈梁、过梁、基础采用 C25 混凝土，设备基础混凝土强度等级采用 C30 级，基础混凝土垫层为 C15 级，基础垫层混凝土为 C15 级。
（二）钢筋及建筑构件选用标准要求
可降解液态地膜研制成功等 篇6
目前，该多功能可降解液态地膜已在山东省平度市、莱西市、胶南市以及山东科技大学进行了花生、玉米和红薯大田对比种植试验。从实际推广应用的情况来看，效果非常理想。土壤表面喷洒液态地膜可提高地温1℃—4℃，蒸发抑制率可达30％以上，土壤含水量可提高20％以上，土壤容重可降低6％—10％，土壤水稳性团粒数量(>0.25mm)可增加10％以上，作物生育期可提前3—10天，0—50m土体的含盐量可降低50％左右，作物的增产幅度可多达20％以上，每亩地使用成本仅10元左右。该多功能可降解液态地膜，还用于干早、寒冷、丘陵地区农作物早期地膜覆盖，荒地、沙地、盐碱地、滩涂整治以及工程道路护坡、固沙造林绿化、渠道防渗、树木防冻等领域，为智力沙尘暴提供了一种很好的手段。同时，该成果还为实现循环经济和农业可持续发展，解决生物质综合利用，消除白色污染、高浓有机废水污染和秸秆就地焚烧污染等痼疾提供了技术支撑。
“播种后喷洒这种黑糊糊的东西，就可取代我们用了几十年的塑料地膜?”在农五师八十八团举行的农用立体节水技术试验示范会上，来自全师农业一线的技术人员，带着疑问饶有兴致地仔细观察腐植酸可降解液体地膜喷施和成膜的全过程。今年，腐植酸农用技术将在农五师5个团场试用。 笔者在示范现场看到，八十八团五连技术员与职工在播种的同时，将腐植酸缓释肥料施入田中。据了解，常规肥料加了缓释剂后，在播种前一次性施入田中，农作物整个生育期都不用再施肥，腐植酸缓释剂有助于提高肥料的利用率，也节省了生育期追肥的用工。紧接着，液态地膜(腐植酸可降解地膜)喷洒准备工作开始，只见职工将一袋袋呈粉状的腐植酸可降解地膜原料加热水搅拌稀释均匀后，用打药机将其喷洒在地里。约5分钟后，土壤表面结了一层薄薄的黑壳，这表示地膜正在形成。这种地膜不仅能起到保墒、提高地温的作用，而且在作物生育后期可自行降解．转化为肥料。
据悉，国家科技部门日前已将该成果列入建设国家资源节约型技术示范城市实施方案，并将继续在农业区扩大农田应用示范。雨季，今年胶南市将建成年产1万吨规模的多功能可降解液压地膜生产基地。本产品用在干旱、寒冷、丘陵地区农作物早期地膜覆盖和荒地、沙地、盐碱地和滩涂整治以及工程道路护坡、固沙造林绿化和渠道防渗、树木防冻等领域。
项目咨询：0577-86587886
特色鱼面吃出健康——第16届中国杨凌农业高新科技成果博览会推荐项目
夏伟
鱼面，又俗称垂鱼，垂鱼为湖北麻城、新洲一带传统名菜。去鲜鱼之刺皮．剁其肉至泥酱状，加一定比例的淀粉、食盐揉搓成面，将面分成团，用擀面杖将面团擀成蒲扇大小之大而薄面饼，然后卷成卷，放蒸笼猛火蒸20～30分钟，出茏后摊开．待冷却后用刀横切成薄饼，于日光下晒干即成。可单炖，加肉同炖，做火锅主料，亦可油炸而食。炖熟为面条状，故称鱼面。其味鲜美，虽为之鱼，然食无鱼味，实乃一绝。
鱼面制作很有讲究。首先要选用青、草、鲢、鲤等鱼肉和上等白面、玉米粉，再拌上麻油、细盐，经过揉、擀、蒸、切、晒等工序精制而成。鱼面形状似普通面条，但更精细，以“色香味形”著称，为湖北特产中的精品。
“楚仙”牌鱼面是以国家级无公害水产品标准化养殖示范区黄金湖上等鲜鱼肉和优质红薯及各种配料，采用传统配方和现代工艺精制而成的绿色食品。
相传南来嘉定年间，铁拐李和吕洞宾二仙云游楚地，下榻还地桥，受到老百姓的热情款待。二仙为酬谢其盛情，让老百姓强身健体，延年益寿，就传授了以当地鲜鱼和红薯为原料，制作鱼面配方和工艺技术，此后，民间制作鱼面之风千年不衰，成为楚地名产。
该产品富含人体必需的钙、磷、铁、锌等微量元素和多种氨基酸，属高蛋白、低脂肪、低胆固醇的绿色食品。其食法多种多样．烹煮煨汤．营养丰富；凉拌香油，鲜美可口；油炸酥脆，满口生津；佐料火锅，爽滑不腻；炒菜配菜，风味独特。确为食用之佳肴，馈赠之佳品。
鱼面营养价值：
1、鱼面是蛋白质含量高和氨基酸组成合理的营养食品，鱼面中的蛋白质由三部份组成即鱼肌肉蛋白质、小麦蛋白质和蛋清蛋白质，不仅蛋白质含量高，而且氨基酸组成更为合理。小麦蛋白质缺乏赖氨酸、苏氨酸和缬氨酸等人体必需氨酸，属不完全蛋白质，与富含赖氨酸和苏氨酸的鱼肌肉蛋白质按一定比例配合使用后，鱼面的蛋白质消化率、生物价、净利用率、功效比和可利用赖氨酸比率等营养指标均大幅度提高。
2、鱼面是富含矿物质和微量元素的营养食品，鱼面富含钙、铁、锌、硒、碘、锰、钼、钴等矿物质和微量元素。尤其是鱼中钙含量可高达10％(以干物质计)，且以人体易于吸收利用的羟基磷灰石的形式存在，所以鱼面是典型的钙营养食品或富钙食品。由于钙、铁、锌等矿物质和微量元素含量丰富，鱼面对促进人体正常的生长发育，对防治缺乏矿物质和微量元素而导致的疾病具有重要的生理和药理作用。
3、鱼面是低脂肪的和高不饱和脂肪酸含量的安全食品，鱼面虽是由动物原料制成的食品，但它与猪肉等陆生动物制品有本质的不同，一是鱼面属典型的低脂食品，对维持人体的正常机能有重要作用(脂肪摄入越多，心脑血管疾病的可能性越高)；二是鱼面的脂肪酸主要以不饱和脂肪酸为主，且不含胆固醇，有益于人体健康。
4、鱼面是维生素组成和比例合理的富维生素食品，鱼面中富含维生素D3、E、K、B1、B2、B3、B6、B12和H，尤其是其中的D3含量很高。
生物可降解塑料制作新方法 篇7
IBM研究人员已经发现一种利用植物制作生物可降解塑料的新方法, 这种生物基塑料可替代石油基塑料以及不利于环境的其他塑料制品, 有利于保护环境, 节省能源。
这种新方法使用有机催化剂, 能够产生明确的生物所能分解的分子, 而这些分子均由可再生资源制成。使用有机催化剂制作生物基塑料这一新突破意味着, 塑料用品可重复使用, 这一点是使用金属氧化物催化剂制成的塑料无法比拟的, 而我们现在的普通塑料制品只能使用一次。有机塑料还可以被制成生物相容的用品, 以便增强靶向药物在人体内的疗效, 如用于治疗癌症的内服药物, 这些药物的目的是在杀死癌细胞的同时保留健康细胞。
科学家们还在研究将这项成就用于食品和饮料包装上, 使得用于包装食品和饮料的塑料用品得以再利用。这一研究有助于解决食品和饮料公司面临的最大挑战, 即设计环保包装。
生物可降解塑料相关材料的研究 篇8
1 生物降解机理
生物降解塑料就是利用自然界微生物的作用降解的降解性塑料。微生物是指体型微小、构造简单, 种类多样的微小生物, 主要有细菌、霉菌、酵母菌、支原体、病毒、放线菌、藻类和病毒等。理想的生物降解塑料, 能够在微生物作用下逐步降解, 直到最终分解为二氧化碳和水。而实际上塑料的微生物降解是微生物分泌的酶的作用结果。生物降解塑料根据又降制备方法的不同分为三类:人工合成型、微生物合成型和天然高分子。影响生物降解的因素有很多种, 比如聚合物、添加剂、制品形状及环境因素等。
2 植物纤维纸张材料
近年来, 石油和煤炭遭到大量开采, 导致其储量迅速下降, 以及环境污染的日益严重, 各国对纤维素研究越来越重视。纤维素生长和存在于大量的丰富的绿色植物中, 是一种天然的可再生的高分子材料, 其资源取之不尽、用之不竭。它的出现方式有粉状、片状、长短丝以及膜等, 且本身没有毒性, 这就使得纤维素作为基质材料的潜在使用范围十分广泛。其中以纸张为原料就是学者研究热点之一。
本文以植物纤维纸张作为原料, 选用溶解纤维素体系, 通过溶胶-凝胶方法活化纤维素制备凝胶纤维基材。再通过增塑基材就可制备生物可降解塑料。
3 纸制生物可降解塑料的实验研究
3.1 实验方法与步骤
首先, 将配制好的一定浓度氯化锌溶液放入温度恒定的温水浴锅中加热;然后将烘干的样品放入氯化锌溶液中反应一段时间, 待样品表面的多余溶液吸干, 置于空气中老化一段时间;再将样品放置于20℃水溶液中凝胶化1小时;最后, 再用烘箱80℃烘干6小时, 分析纸制生物可降解塑料的性能。
3.2 纸制生物可降解塑料的性能分析
3.2.1 物理性能测定
(1) 纸制生物降解塑料吸水率测定
将片材放入烘箱中烘干, 然后定时测量吸水率。将每组3个试样在100±3℃干燥1小时, 称量每个试样 (质量M1) 。然后将试样浸入水温为25±3℃蒸馏容器中。1小时后, 从水中取出试样并用滤纸吸去表面的水, 且在取出2分钟内称量试样 (M2) , 计算公式为:吸水率%= (M2-M1) /M1*100, 经计算得其吸水率可达4.9%。
(2) 纸制生物降解塑料耐破度的测定
将裁取为65mm×65mm的试样覆盖于纸张耐破度测定仪的夹盘上, 经其施足够的压力, 直至试样破裂。退回活塞, 使胶膜低于胶膜夹盘平面。读取耐破压力指示值, 读数为425KPa。松开夹盘, 进行下一个试验。
(3) 纸制生物降解塑料耐折度的测定
将裁取宽度为10mm, 长度适当的试样放入夹头, 使试样平行地加紧于测定仪的两夹头之间。拉开弹簧筒, 直至销钉锁住弹簧筒, 将计数器回零, 启动仪器使试样开始折叠。直到试样折断, 仪器自动停止计数。取10个试验结果进行分析, 其耐折度可达800次折叠且只出现轻度折痕。
(4) 纸制生物降解塑料抗张强度和伸长率的测定
用纸张拉力仪测定裁定长度为20cm, 宽为6cm的样品。调节加荷速度, 使样品在20s内断裂。其计算公式为:S=F平均/LW:S-抗张强度, KN/m:F-平均抗张力, N:L-试样宽度, mm;断裂时伸长率可直接读取。经计算其伸长率达到180%, 抗张强度达到13.8MPa。
3.2.2 生物降解性能分析
通过户外埋法, 以质量损失和抗张强度来表征生物降解性能。把样品裁成20mm×20mm和200mm×220mm两种规格, 小块用来测量重量损失, 大块用来测量强度损失。试验温度为室温25℃。将两种样品埋入土中后, 隔三天浇一次水, 让土壤保持一定的温度。每周将样品清洗干净并晾干后测定一次质量。计算公式为:质量损失率 (%) =[ (W0-WS) /W0]*100, 其中W0为原始质量, WS为降解后质量。试验后发现可降解塑料片材, 9周左右就几乎被生物降解, 可降解性能优越。
4 结语
实验表明, 纸制生物降解塑料的物理性能优于其他生物可降解塑料片材, 其材料是由100%植物纤维成分组成, 因此可降解性能优越, 很短时间内就可被生物降解。具有较高的应用和经济价值。
摘要：现如今, 塑料工业快速发展, 塑料制品使用泛滥, 因塑料具有不可生物降解的缺陷, 其造成的“白色污染”就对人们的生活和生产环境产生了极大危害。本文提出一种以植物纤维为原料制备纸基生物可降解塑料的思想, 通过实验表明纸基生物可降解塑料具有良好的生物可降解性能。
参考文献
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可降解塑料袋 篇9
1 可降解塑料的发展研究现状
相关统计数据显示, 我国每年对塑料包装材料的需求量高达几千万吨, 其中1/3的废弃塑料难以回收。塑料材料的另外一个重要用途是制成覆盖地膜, 我国可覆盖地膜的面积超过五亿, 还有每年需求量超过一千万吨的育苗钵和保鲜膜。此外, 医疗领域以及日常生活用品中的很大一部分塑料也是很难进行回收利用的。整体分析, 我国每年各个领域产生的不可分解的废物塑料即可达五千万吨, 如此惊人数量的难降解塑料将会对环境造成极大破坏, 使环境污染问题日益严重。可降解塑料要求具有降解性、安全性、经济性等特点, 可有效解决白色污染问题, 开发和应用可降解塑料, 对改善缓解, 推进绿色环保有着重要意义, 可降解塑料有着非常广阔的发展前景。可降解塑料已经被世界各个国家视为实现环境可持续发展的重要途径之一。目前可降解塑料的研究主要集中于光降解塑料、生物降解塑料以及光-生物双降解塑料等。
1.1 光降解塑料
光降解塑料技术在上世纪80年代就已经发展到一定成熟阶段, 每年的产量大幅度提升, 尤其是西方发达国家广泛使用, 普遍应用于购物袋、垃圾袋、包装袋、塑料瓶以及农用地膜等。国内最开始对光降解塑料的开发主要应用于农用地膜, 随着技术的不断成熟开始应用于新型快餐盒。光降解塑料的降解速度比较难以控制, 其降解过程会受到光照强度、气温条件、地理环境等因素的影响, 应用于农用地膜时还会受到农作物品种的制约。所以由于光降解塑料的各种局限性, 光降解塑料主要适用于日照条件较好的地区。光降解塑料的适用面较窄, 目前主要集中于农作物覆盖物。
1.2 生物破坏性塑料
可生物降解塑料的研究和开发最早始于20世纪80年代, 当时采用的是填充型淀粉塑料, 这种可降解塑料的技术方法是在普通塑料中加入30%左右的淀粉, 这类塑料在土壤中可迅速降解成小片, 但这并不是真正意义上的降解, 因为塑料小片会一直分散存在于土壤中, 基本上没有再降解的可能, 所以所谓的第一代可降解塑料就基本上被淘汰。目前市场上比较提倡的可生物降解塑料是全降解塑料, 这就是第二代生物可降解塑料。全降解塑料采用淀粉、维生素等完全降解物质和少量降解辅助剂合成, 可以在土壤中完全降解, 实现真正意义上的绿色环保, 是塑料产业发展和改革的必然趋势, 近年来一些发达国家对完全生物可降解塑料的研究可开发较为活跃。
1.3 光-生物降解塑料
由于光降解塑料的诸多局限性, 近年来国内外对光降解塑料的研究逐渐减少, 纷纷将目光集中于光-生物降解塑料。光-生物降解塑料是一种比较理想的降解塑料, 是对光降解塑料的光降解机理以及生物降解塑料的生物降解机理的结合应用。光降解与生物降解的融合弥补了光降解塑料和生物降解塑料的缺陷, 例如, 光-生物降解塑料的降解过程不再受光照程度的制约, 在光照不足的情况下也能快速降解, 而且降解也比较彻底;另外, 光-生物降解塑料很大程度上改善了生物降解塑料加工困难、工艺复杂、成本较高等问题, 克服了生物降解塑料难以推广应用的弊端。光-生物降解塑是当前国内外可降解塑料的研究热点, 目前, 加拿大已经开发出具有光降解和生物降解两种特性的光-生物降解塑料, 降解速度是普遍可降解塑料的五倍以上。在国内光-生物降解塑料正处于研究开发阶段, 相应的产品较少。
2 生物可降解塑料在各领域的应用
生物可降解塑料在可降解塑料中最具发展前景, 因为生物可降解塑料主要由谷物等可再生资源合成, 相比石油常规树脂等更具有竞争性, 而原油价格的不断上涨进一步促进了生物可降解塑料的推广和应用。尤其是美国近年来大力推广生物可降解塑料, 每年对生物可降解塑料的需求量以15%的速度增长。生物塑料为全世界指明了一条可以不再依赖石油生产塑料的道路, 而且生物塑料的性价比和环保性能有绝对的市场优势。
2.1 在农业领域的应用
生物可降解塑料在农业领域的应用主要包括两个方面, 生物可降解塑料在覆盖地膜中的应用以及在包膜化肥中的应用。我国对农用覆盖地膜技术的应用开始于上世纪70年代, 而大量使用后的覆盖地膜造成了严重的环境污染, 导致农产品产量下降。目前我国塑料研究机构在HDPE材料的基础上加入化学物质以及光降解体系, 合成了厚度为0.005mm的可降解农用地膜, 该产品已经在我国多个省份的农业生产中推广应用。另外, 各种可生物降解的肥料包膜材料也已经投入应用。
2.2 在医疗领域的应用
生物可降解塑料在医疗领域主要可用于药物缓释以及合成可吸收手术缝合线。可降解塑料可以成为药物缓释的载体, 例如聚乳酸、甲壳素等都目前应用较多的可降解材料, 可用作高血压治疗药物、心脏病治疗药物以及抗癌治疗药物的缓释载体, 有研究学者认为基于松香的聚合物在药物缓释体系中有广阔的应用前景。用可降解材料合成手术缝合线待患者创口愈合后不需要进行拆线, 很大程度上减轻了患者的痛。目前可用作医疗手术缝合线的材料有Biopol、聚乙醇酸等。
2.3 在食品包装领域的应用
应用于食品包装的普通塑料有聚乙烯、聚苯乙烯等, 这些材料具有较好的稳定性, 但不能被生物降解。目前利用纤维素、淀粉、甲壳素等高分子材料合成的可生物降解塑料已经开始应用于食品包装、容器。另外, 我国已经合成的共聚物材料是制造一次性包装材料的理想塑料。
2.4 在汽车和电子行业的应用
目前, 除了在包装材料方面的应用, 人们正尝试将生物可降解塑料应用于高价值和高性能工程领域。另外值得的关注的是, 生物可降解塑料已经开始应用于汽车和电子产品市场, 尤其在汽车内饰中的应用越来越广泛, 全球汽车行业每年对工程塑料的需求量上千万吨。在电子电气领域, 生物可降解塑料不仅应用于制造手机外壳, 也逐渐应用于其它电子产品。
3 可降解塑料的绿色环保发展路径
3.1 降解塑料研究面临的问题
降解塑料对绿色环保有着重要影响意义, 降解塑料21世纪实现环境可持续发展的必然要求, 因此加强对降解塑料的研究, 推进降解塑料的产品开发是全世界各国志同道合的目标。就目前发展现状而言, 可降解塑料的研究面临以下多方面问题。
3.1.1 技术方面问题
对于光降解塑料, 通过对稳定剂、分解剂、光敏剂等添加剂的应用来实现降解功能, 材料的可控性取决于各种添加剂的分配比例, 然而由于自然环境的影响, 光降解塑料的降解时间和降解速度都比较难控制, 整体降解性能不高。对于生物降解塑料, 其降解性能是通过将大分子降解为小分子来实现的, 而这个降解过程是非常缓慢的, 尤其是树脂分子类材料需要的时间更长, 对废弃塑料的回收处理带来极大的难度, 而且降解后的各种产物是否真的不会对环境造成污染还有待研究。
3.1.2 成本方面问题
相比普通塑料, 生产可降解塑料的材料价格比较高, 技术工艺比较复杂, 成本较高, 产品价格也高, 相对于聚乙烯、聚丙烯等普通材料的5倍以上。例如部分铁路上使用的降解PP餐盒的价格比普通PS餐盒高出80%。可降解塑料的合成对农膜的使用量较大, 这是导致可降解塑料价格较高的原因之一。总之, 可降解塑料的推广应用首先要解决成本问题。
3.1.3 检验方法和标准问题
虽然可降解塑料的生产经营已经初具规模, 但目前国际上还没有对可降解塑料制定统一的标准, 没有形成统一的可降解塑料检验方法以及产品检测标准, 以至于技术和产品市场一片混乱。就我国的研究现状而言, 相比其他发达国家, 可降解塑料的相关技术研究存在一定的滞后性。
3.2 降解塑料的发展方向
如今人们的环境保护意识越来越高, 世界各国正逐渐认识到环保材料应用的重要性, 并加大了对环保材料的研究和开发资金投入。自然界的生物有着极强的生命力, 生物可降解塑料来源于自然, 最终又回归自然, 是实现资源可循环利用的重要手段。随着对可降解塑料的深入研究以及可降解塑料产品的开发应用, 可降解塑料在不久的将来有望取代没有降解功能的普通塑料。可降解塑料未来发展将着重于4个方面: (1) 结合材料的具体用途以及使用环境不断进行技术研究, 通过技术创新合成具体特殊性能的可降解材料, 提高材料降解的可控性、提高材料降解速度以及降解彻底性。 (2) 研制新设备, 优化合成工艺, 降低可降解塑料的生产成本。同时规范降解塑料的定义, 制定统一的降解塑料检验标准, 以促进降解塑料的快速发展。 (3) 改良纤维素、淀粉、甲壳等合成生物降解塑材料的功能, 扩宽材料的使用范围, 克服可降解材料降解缓慢和不彻底的问题。 (4) 规范可降解塑料市场秩序, 严格管理可降解塑料的质量、价格。同时, 我们应加大环保宣传力度, 提高群众环保意识, 推广可降解塑料的广泛应用。
4 结语
环境保护与人类的身体健康有着密切关系, 是维持人类社会可持续发展的重要保障, 发展绿色环保是21世纪人类的共同目标。可降解材料是解决当前环境污染以及资源短缺的重要手段之一, 随着经济和科技的快速发展, 塑料行业的绿色环保发展也将进入一个崭新阶段, 开发和应用可降解塑料是社会可持续发展的必然趋势, 是可持续发展战略的重要组成部分, 有着广阔的发展前景。
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淀粉基可降解塑料的研究进展 篇10
关键词：填充型淀粉塑料,聚乳酸淀粉塑料,聚乙烯醇淀粉塑料,聚己内酯淀粉塑料,全淀粉塑料
20世纪30、40年代以来, 随着聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、高压聚乙烯的合成, 塑料就因其质轻、强度大、耐磨损等优良性能而被广泛应用到各行各业。每年有数百万吨的塑料产品被生产出来而变成垃圾。由于塑料制品大多性能稳定、难以降解, 不仅对环境造成日益严重的影响, 而且会阻碍经济的可持续发展。在此背景下可降解塑料得到了迅速发展。
淀粉作为一种天然高聚物, 因其易得, 价廉, 无毒可降解性而使淀粉基塑料成为当今研究的热点。淀粉基塑料作为一种可再生材料已经被研究40余年, 主要分为3个阶段:第1个阶段主要是在PP、PE等传统塑料中加入少量的淀粉来达到降低成本、增加塑料的可降解性的目的, 即淀粉填充型聚合物;第2个阶段是随着环保意识的进一步提高, 填充型淀粉塑料不再能满足低成本、可降解等要求, 增加淀粉在塑料中的含量, 以及增加淀粉和第2组分之间的连接, 制备了可降解淀粉基塑料;第3阶段为全淀粉型塑料阶段, 全淀粉型淀粉塑料是可完全降解的塑料, 因其成本和性能的问题有待进一步提高, 目前还基本处于研究阶段, 在未来的很长一段时间, 和可降解淀粉基塑料一样, 将成为研究的重点。
1 淀粉填充型聚合物
自1973年Griffin提出表面改性淀粉填充塑料的专利以来, 淀粉作为塑料中的填料已研究40多年[1]。填充型淀粉的制造工艺为用熔融混合的方法将淀粉颗粒填充到通用塑料中, 这种方法制备简单, 工艺成熟[2]。
在淀粉填充型产品中主要是以聚乙烯为代表的石油基塑料中填充淀粉颗粒, 随着淀粉含量的增加, 塑料的可降解性能增强, 力学性能降低。Wang等[3]将不同量淀粉填充到低密度聚乙烯中, 研究表明:随着淀粉含量的增加, 断裂伸长率, 抗张强度, 屈服应力都随淀粉填充量的增加而降低, 而且几乎都低于理论值。分析其原因, 主要是由于淀粉与聚乙烯之间没有很好的相容性。
2 淀粉基可完全降解塑料
淀粉基可完全降解聚合物主要是指淀粉与其他可降解材料共聚或者共混而形成的聚合物。在能保证聚合物的性能的情况下, 尽量提高淀粉添加量, 以降低共混聚合物的成本。目前可以淀粉共混或共聚的可完全降解的聚合物主要有聚乳酸 (PLA) 、聚己内酯 (PCL) 、聚乙烯醇 (PVA) 等。这些聚合物价格较高, 单独使用限制了他们的应用范围。而淀粉资源广泛、价格较低, 易于改性, 将淀粉和可完全降解的聚合物混合, 有望能开发出具有巨大有潜力的新材料。
2.1 淀粉和PVA混合
PVA是世界上产量最大的合成的水溶性的聚合物, PVA具有优良的光学以及物理化学性能, 但其价格较高[4]。Lee等[5]将等量的淀粉分别加到PVA和聚低密度PE中, PVA复合物的抗张强度降低0.74%, 而低密度PE复合物的抗张力强度降低10.9%。同时Ramaraj等[6]的研究表明, 随着淀粉含量的增加, 材料的拉伸强度、断裂伸长率降低。
Lee等[7]研究木薯淀粉和PVA材料混合时, 发现有协同作用, 混合材料焓值高于理论值, 表明在木薯淀粉和PVA之间有很强的化学键形成。然而由于协同作用的机理未能阐述明了, 继续增加PVA的含量提高材料的性能也只是理论值, 在未来的一段时间内, 在机理上阐述清楚协同的原因, 进一步探索合适的催化剂、加入合适的第三相等等则是发展的主要方向。
增塑剂的使用同样有助于淀粉-PVA聚合物性能的改善。Park等[8]用柠檬酸、甘油、山梨醇作为在淀粉-PVA中的增塑剂时, 发现柠檬酸具有更好的增塑作用。可能是因为柠檬酸同时含有羟基和羧基, 有更多的羟基结合位点。高翠平等[9]使用柠檬酸和甘油作为复合增塑剂使淀粉塑化之后和PVA复合成膜, 制备的复合膜与未使用增塑剂的膜相比在力学性能、热力学性能、耐水性上都有一定的提高。
Xiong等[10]则在淀粉/PVA中加入纳米SiO2颗粒, 与没有添加纳米SiO2颗粒的材料对比, 膜的结晶度降低, 断裂伸长率、拉伸强度、透光率增加, 水分吸收率下降。发现在纳米SiO2颗粒与基底材料间形成氢键从而降低了淀粉颗粒间分子间氢键的形成。Wang等[11]也做了将纳米SiO2颗粒加入到薄膜中, 也证实了Xiong等得出的结论。Hao等[12]在用淀粉/PVA共混物中, 加入蒙脱土纳米颗粒, 而且蒙脱土在质量分数从0到5%的过程中, 复合材料的力学性能明显提高, 证明蒙脱土在复合材料中起到物理交联点的作用。而且近年来, 在复合材料中加入蒙脱土、高岭土等物质能提高材料的性能已经逐渐成为研究的热点, 对其机理的进一步阐述成为复合材料前进的一个必经之路。
2.2 淀粉和聚乳酸 (PLA) 混合
PLA作为一种传统塑料的代替材料, 因其完全降解和可再生资源利用, 在过去的十年中已经得到了广泛的重视。然而因其成本价格较高而应用受到限制。因此把淀粉和PLA混合是制备最有前景的塑料之一。Ke等[13]研究了淀粉和PLA的混合中成型方式对其机械性能的影响。用双螺旋挤出机挤出, 采用两种成型方法:模压成型, 注射成型。研究发现模压成型比注射成型有着更低的吸水值, 而且模压成型与注射成型相比有着更大的结晶性。然而注射成型与模压成型相比有着更高的拉伸强度、断裂伸长率。因此应根据需要不同而采取不同的成型方式。
2.3 聚己内酯 (PCL) 和淀粉混合
PCL可由阳离子、阴离子或者是自由基开环聚合而成。PCL是半结晶性的聚合物, 随着分子量的增加结晶度降低, 在海洋、污水污泥、土壤、堆肥生态系统中都可完全降解。而因其具有生物降解能力和生物相容优良的性能, 已经吸引了很多研究者的研究[14,15]。利用价格低廉的淀粉材料来掺混聚己内酯仍然是未来研究的重点。
Sugih等[16]首先用六甲基二硅氮烷对淀粉进行硅烷基化处理, 使之亲水性降低, 之后己内脂通过开环聚合接枝到硅烷基化的淀粉上, 得到产物可以通过温和的酸解移去硅烷基化基团得到PCL和淀粉的共聚产物。Kweon等[17]则对淀粉先进行氯化以提高淀粉与PCL的相容性, 利用高取代度的淀粉在碱性溶液中进行反应, 通过化学反应, 淀粉和PCL之间的相容性增加, 从而制备性能较高的混合材料。Luigi等[18]利用球磨来提高聚合物和淀粉体系相容性, 得到机械性能较好的淀粉-PCL-粘土混合物。
3 全淀粉型塑料
在过去的20年中, 科学家们致力于把淀粉制备为热塑性淀粉 (TPS) 。TPS是指淀粉在一定量的增塑剂的作用下, 经过加热、机械力的作用, 破坏其原有的分子结构的条件下形成的材料。热塑性淀粉分解后, 可以作为有机肥料被吸收。不会对环境产生任何有害的影响。
然而TPS有着自身难以避免的缺点: (1) 易回生; (2) 机械性能较差; (3) 使用过程中容易受到环境的影响, 尤其是水分的影响。
Roz等[19]对不同种类的增塑剂的增塑作用进行了研究得出, 一元醇或者高分子量的多元醇难以起到增塑剂的作用, 相对而言分子量较小的乙二醇和山梨醇可以起到增塑剂的作用。Mali等[20]用不同多元醇增塑剂对热塑性淀粉吸水率和机械性能的研究发现增塑剂种类和用量对淀粉膜的亲水性影响很大。P6vi等[21]研究则认为水比甘油有更好增塑效果, 但甘油能影响热塑性淀粉的玻璃化转变温度。
以上研究都使用多元醇作为增塑剂, 这些热塑性淀粉在储存一段时间后出现重结晶, 使之变脆, 缺乏弹性。近年来的研究热点则是倾向于利用酰胺类增塑剂解决这个问题。Ma等[22]又对尿素和乙醇胺做混合催化剂进行了研究发现这个增塑剂与传统的增塑剂甘油相比, 是更有效的增塑剂。Zhang等[23]用脂肪类酰胺和甘油做混和增塑剂时, 混合材料拉伸强度以及断裂伸长率都有提高, 对水的抵抗力也有所提高, 但是得到的材料对水依然较敏感。
而在热塑性淀粉中加入蒙脱土纳米颗粒等硅酸盐材料, 是近年来研究的热点。蒙脱土作为一种具有纳米级片层结构的硅酸盐矿物, 能够以单个片层的形式无序分散到淀粉塑料中, 形成剥离型的复合结构, 将能够有效改善淀粉塑料的耐吸湿性, 同时也能提高材料的热稳定性、韧性以及阻隔性能[24]。Wang等[25]对热塑性淀粉/甘油改性的蒙脱土纳米淀粉复合材料进行研究发现:甘油可以增大间隔、破坏蒙脱土的多层结构, 淀粉热塑性基底和增塑剂在和蒙脱土颗粒形成交联时具有竞争性, 可能会降低热塑性淀粉的热塑性。
4 淀粉基塑料发展前景的展望
淀粉来源广泛、价格低廉, 无论是作为填充材料用于改性其他高分子塑料, 还是本身作为高分子材料制备可降解塑料的研究一直以来都受到众多研究者的关注。然而在填充型淀粉塑料中, 淀粉作为固体颗粒填充物, 并不能对混合材料的性能有任何提高, 随着填充量的增大, 聚合物性能显著降低。而且可降解部分十分有限, 并不能真正达到环保要求。淀粉和聚PVA、PLA、PCL等一些可降解的高分子聚合物混合制备可完全降解的聚合物, 是一个值得大力发展的淀粉基塑料的方向。这类聚合物具有可取代的羟基结构和氢键存在, 淀粉或者是变性淀粉与它们的混合不仅仅是物理过程, 其共混物的性能更加优良。添加增塑剂或者是其他有机无机材料还能制备出特殊功能要求的完全可降解材料, 甚至于实现可控的精确降解材料。未来很长一段时间则应致力于成本的降低、性能优化、功能多样以及降解时间的控制方面的研究开发。
可降解塑料袋 篇11
自20世纪30年代合成高分子材料并投入应用以来, 塑料以其质轻耐用、价廉物美的特殊品质, 广泛应用于国民经济各部门和人民生活各领域。以塑代钢、以塑代木、以塑代木、以塑代布, 以至于代纸、代玻璃、代混凝土、仿陶、仿瓷、仿金……塑料作为“万能材料”与支柱材料, 是当今世界应用范围最广、数量最多的合成材料, 20世纪因此也被称为“塑料的世纪”。塑料垃圾, 传统的处理措施是向海洋倾倒、掩埋、焚烧和回收利用。掩埋、倾倒, 经济省力, 但丝毫不能解决塑料垃圾污染大地与海洋的问题, 况且还要受土地与海洋资源的限制。有些国家置国际准则和舆论于不顾, 大肆向公海倾倒和他国产出口塑料垃圾, “洋垃圾”事件在亚、非发展中国家 (包括我国) 时有发生;焚烧可回收能量, 但设备投资大, 且易产生有毒气体, 增加温室效应, 形成二次污染;回收利用可较好地解决塑料垃圾的污染问题, 发达国家给予了较高重视, 甚至专门立法强制实施, 但该方法运行成本高、技术难度大、产品质量难以保证, 尤其是对一次性制品和塑料垃圾利用率极低 (质轻面广、品种繁多、收集分拣困难, 混于垃圾中的塑料污损老化严重、质量低劣己失去再利用价值) , 是为治理“白色污染”而不得已之选择。在我国, 由于经济技术条件的限制, 相关政策的滞后和民众环保意识的淡薄, 回收利用更是有限, 不及总量的2%, 掩埋方式仍被大量采用, 致使昔日片片风光绮丽的绿水清池变成今天龌龊不堪的塑料垃圾“平原”, 迫于环境压力, 美、意、德、法、日等许多国家不得己纷纷立法, 限用甚至禁用不能自行分解而又难于处理的塑料制品。
降解塑料是既具有普通塑料使用性能, 又具有降解功能的环保产品, 其研究历史可以追溯到四十年代德国科学家对光降解塑料的首次合成, 但真正引起重视并开始应用研究是七十年代以后的事, 我国对降解塑料除全降解塑料研究开发外, 还有多项生物降解新技术继续列入国家科委“九五”科技攻关计划, 总体研究水平己接近或达到国际先进水平, 部分应用研究技术还处于世界领先地位, 系列工业化产品己逐步问世。
为消除“白色污染”, 净化人类家园, 我们进行了反复研究, 已从第一代崩溃型产品, 过渡到第二代淀粉基热塑性综合降解产品, 该产品最大特点是原料淀粉来源广, 且价廉, 该产品用完后, 能被土壤中微生物消纳, 弃在农田, 可增强土壤肥力, 弃在海洋, 可作为鱼饵……总之, 淀粉综合降解塑料的出现, 堪称是人类材料工业的一场革命, 具有社会和经济双重效。
二、可降解塑料制品市场分析
降解塑料制品的主要应用领域
(1) 环保保护材料:水产田材料 (渔具、渔网) 、林业用材料 (苗体、草坪基) 、建筑、土木用膜、文体用品 (高尔天球具、鱼杆、鱼线、海洋和登山野外用品) 等。 (2) 包装和容器材料:包装薄膜、垃圾袋、土壤袋、食品包装容器等。 (3) 医疗用材料:手术缝合线、外科用棉、包扎带、医用薄膜、骨折固定材料、药物缓释剂、—次性注射器等。
淀粉塑料制品种, 大量使用玉米淀粉。玉米淀粉是天然再生资源 (我国年产量在500万吨以上) , 价格低廉, 每吨售价2300元左右 (而塑料树脂售价为6500—7500元/吨) 。由于我国淀粉深加工业不发达, 还造成产品积压。另外, 还有大量的红薯淀粉、木薯淀粉、魔芋淀粉等天然淀粉可以利用。因此, 淀粉塑料的开发不仅给塑料工业的发展开拓了一个全新的应用领域, 还为过剩淀粉开创了附加值更高的广阔前途, 具有明显得的社会、经济和环境二重效益。
目前, 我们研制的综合降解树脂已被日本环保部门认可, 允许在日本推广。现有日本一城市的长期订单:每年土壤袋8200万只, 计5000吨;各种垃圾袋15000多只, 计8000吨;各种花盆树脂材料6000吨。也已为日本德岛市生产含玉米淀粉30%以上可降解塑料生活垃圾袋400000只。另外, 意大利、韩国等国也欲购本产品。
三、原料供应条件
1、主料:玉米淀粉, 红薯淀粉, 木薯淀粉, 魔芋淀粉。我国是农业大国, 天然淀粉, 可以满足本项目生产需要。
2、辅料:聚乙烯, 各种塑料助剂等。
四、降解塑料制品主导开产品
主导开发产品:
(1) 以聚乙烯 (PE) 、聚苯乙烯 (Ps) 、聚丙烯 (PP) 等为载体的时控或快速光降解树脂母及及系列制品, 如购物袋、垃圾袋, 地膜、棚膜、商品包装材料、餐具、容器等。
(2) 以聚乙烯 (LLDPE, LDPE、HDPE) 为载体的时控生物降解、综合降解母料及系列制品, 如地膜、大掇膜、工业包装膜、购物袋、垃圾袋、发泡片材及制品等。
(3) 以聚丙烯 (PP、CT) 为载体的可控生物降解、综合降解母料及系列制品, 如一次性中高档餐具及各类容器制品等。
(4) 以聚苯乙烯 (GPS、EPS、HPS) 为载体的可控生物降解、综合降解母料及系列制品:一次性 (发泡) 快餐用具 (盒、碗、杯、盘等) 、商品包装用结构泡沫制品。
(5) 全淀粉热塑性全生物降解塑料母料及系列制品, 如一次性快餐用具、容器、插秧盘及其它适用制品。
(6) 可回收木粉/矿物质填充型系列制品, 如透明碗、杯、容器等
(7) 无纺布及医用一次性用具等。
产品性能特点:
①产品各项性能卫生指标与现有同类非降解塑料—致、符合GB4456-84.GBl0801—89.QB/T2188-95.GBg685-88, GB9687-88.GB9689-88等系列标准.
②可根据产品的性能使用特点和配方要求, 实观产品的时控或快速降解, 降解过程巾不会产生有毒物质, 更不会形成二次污染。
③产品在正常的贮存使用期间, 不会发生降解和劣变。
④产品使用后光降解性、生物降解性或综合降解性能良好, 符合国家环保局环境标志产品技术要求 (HJBZl2—1997) 。
附:环境标志产品技术要求
五、环境保护
本项目属绿色环保产品, 环境保护遵从《国家环境保护法》, 在工艺设计中采用无毒无害的原料, 选用节能、低噪声设备, 力求把生产过程的污染物减少到最低的限度, 生产后无“三废”。
六、结论
PED降解塑料制品属于国家鼓励开发的产品, 是促进环境保护的高新科技项目, 十分利国利民。该产品在国内应用面广量大, 还具备很大的出口潜力。依据我们地区的特有基础条件, 项目一经上马, 就具较强的获利能力, 市场风险极小。项目实施后, 还可以为社会提供就业岗位, 减轻地方就业压力, 为地方建设增进活力。因此, 该项目是具有社会、环境、经济三得利的好项目。
摘要：本文调查了塑料产品使用现状, 揭示了生产可降解塑料的意义、背景及必要性, 并对塑料制品市场进行分析, 研究开发第二代降解塑料的原料、工艺流程和产品的种类、性能, 提出了在我地开发该项目是具有社会、环境、经济三得利的好项目。
关键词：可降解塑料,淀粉,树脂,市场,白色污染
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