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      自然降解塑料
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      只需要添加1%的原料便可以讓塑料可降解-究竟是什么黑科技?

      2021-11-09 13:49:47
      前言

      塑料為什么那么讓人深惡痛絕?其中一個很重要的原因就是它的壽命太長了,

      一旦出生,就不太可能會消失。一個塑料瓶需要400年的時間才可以降解,甚至還要更久。

      為了應對這一難題,科學家研究出一些可降解塑料?,F在市面上基本上有兩種可降解塑料:

      1.生物降解塑料(Biodegradable)

      2.光氧化塑料(Oxo-degradable)


      01


      生物降解塑料

      生物降解塑料指的是可以在自然微生物的作用下,被分解成水,二氧化碳,有機物,甲烷等。生物降解塑料又分為以淀粉基(玉米秸稈,甘蔗等)為原料的PLA, PHS, PBS等,和石油基做成的PBAT。PLA也稱聚乳酸,目前最da的生產公司是美國的Nautureworks。在中國限塑令之后,中國也開始有許多公司在擴大產能?,F在如果你去逛超市,如果看到外觀呈乳白色,手感較軟的塑料袋,那很有可能這是PLA塑料袋。如果你看到可降解的咖啡蓋,那也很可能是PLA。

      但是現在也有很多人在質疑,一是制作這種塑料需要原本是糧食的原料,例如玉米,木薯等,長期以往,會不會帶來糧食浪費呢?二是這種塑料并不能在普通的堆肥廠和自然環境下很快的降解,它只能在符合ASTM-D6400的條件下降解,也就是50-60%的濕度,50-70度的溫度和有氧氣的條件下。聯合國和歐盟都已經指出了這一缺陷。2020年11月,中科院理化技術研究所研究員季君暉表示,在他們的所做的實驗里發現在6種不同的水體中,PLA幾乎不降解。



      優點:

      1. 生物基原料,而非石油

      2. 可以在工業堆肥的環境下在6-8個月內降解

      缺點

      1. 沒有塑料結實,容易破

      2. 保質期短,只有1-6個月

      3. 價格比一般塑料要3-5倍

      4. 需要到工業堆肥廠進行降解,不能在普通堆肥條件下降解




      02


      光氧化塑料

      另外一種是光氧化塑料(Oxo-degradable),或者EPI/d2W/p-life,需要依賴于光,氧氣,熱能和潮濕致使塑料氧化,慢慢分解成為微塑料。雖然是分解了,但是塑料的成分依然存在在土壤里,所以其實是更加不環保的,歐盟已經嚴令禁止使用光氧化塑料,英國也將此提上議程。這種降解的測試標準是ASTM-D6954。





      03


      ECO妙元素

      那我們今天聊的是ECO妙元素這種添加劑,它并沒有改變塑料的原料和制作過程,只需要在原料里配入0.5%-1%,就可以讓塑料可降解,它原理到底是什么呢?

      這種添加劑里含有一些有機物質,可以吸引大自然界自然存在的細菌附著在塑料表面上。細菌的分泌物里面會產生一些酸性物質和一些酶,漸漸的在塑料表面形成一個生物膜,讓塑料變得親水起來, 同時這些酶也開始對塑料進行腐蝕。接著細菌吸引其他更多細菌附著在生物膜上,形成一個良性循環。最后的產物是CO2和CH4(厭氧環境)CO2和水(有氧環境)。

      這個技術適用于所有的塑料產物,包括PET, PC, PP, PE, PS,ABS, Nylon等塑料材料。應用范圍包括快遞袋,薄膜,包裝袋,一次性餐具,玩具,服裝,鞋材等涉及衣食住行的行業。




      04


      ECO妙元素測試報告

      ECO妙元素一共做了1000多次測試,包括各種塑料的類型。測試的機構是英國權威第三方測試機構Intertek Testing Services和美國的Eden Research Lab。測試的標準包括厭氧降解環境測試(ISO15985世界標準化組織標準,EN15985歐洲標準,ASTMD5511美國標準,GB33797中國標準),有氧降解環境(ISO14855, EN14855,ASTMD5338, GB/T 19277.1 GB/T 19277.2),和海洋降解環境(ASTMD6691)。上述的厭氧降解測試條件模擬的就是普通的垃圾填埋廠,而有氧降解環境測試模擬的是工業堆肥廠。


      測試的方法是把一些測試樣品,陰性對照和陽性對照埋到含有堆肥固體的密封發酵容器中,再把環境調成測試所需條件。然后定期測量這個發酵容器里所產生的CO2和CH4氣體的質量,來推算大概有多少塑料被降解了。因為塑料降解的過程當中,會釋放這兩種氣體。



      測試結果



      1. 經ASTM-D5511測試發現,含有1%ECO的LDPE塑料袋856天內降解了86.4%

      2. 經ASTM-D5511測試發現,含有1%ECO的PET塑料瓶1301天降解了89.2%

      3. 經ASTM-D5511測試發現,含有1%ECO的PET紗線在45天內降解了7.26%

      4. 經ASTM-D6991測試發現,含有1%ECO的PP吸管在302天內降解了11%,含有2%的降解了21.5%


      就這樣還不夠,這些被添加了ECO的塑料還被埋到附近的廢水里,看看有沒有肉眼可見的降解。這是個PE塑料袋加了1%ECO妙元素,有氧家庭堆肥2個月,產生的降解效果。

      同時,ECO添加劑不會妨礙塑料的可回收性,塑料還是可以按照正常的程序被回收再利用。


      因為只需要添加0.5%-1%的ECO就可以促使塑料可降解,所以成本比較低,最終價格只會比普通塑料高出一點。

      優點:

      1. 成本低廉

      2. 不改變塑料的物理性質和質量

      3. 不改變制作過程,因此不需要企業轉型

      4. 在厭氧,有氧,海洋環境下均可降解

      5. 不產生微塑料和有毒殘留

      6. 加了添加劑的塑料仍然可以回收

      7. 適用于所有的塑料制品和紡織物

      缺點

      1. 使用的原料仍然是石油

      2. 降解的時間比另外兩種可降解塑料長,大概需要1-5年時間

      3. 每個垃圾填埋場場地和條件不一樣造成所需降解的時間不同



      05


      社群分享預告

      基于這些測試報告和優缺點分析,我們決定嘗試使用添加了1%的ECO妙元素的PE快遞袋和磨砂袋作為我們的包裝。

      ◆  ◆  ◆  ◆  ◆ 

                     

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