可降解改性尼龙塑料 VS 再生塑料：谁更有效？谁更环保？

2023-07-12 17:12:21 点击数：来源：http://www.zhongjunyi.com

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 Our World in Data 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。

▲塑料发明后的 150 年间在洋流作用下，太平洋里形成了三处大规模塑料垃圾场。

▲全球 65 年的塑料产量中仅有 1.2%被回收，其余大部分被掩埋在人类脚下，等待 600 年的降解。

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。

表 1 ：2018 年全球塑料应用领域分布

表 2：2018 年全球白色污染来源分布

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

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。

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可降解塑料的降解过程

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可降解塑料的分类

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。

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可降解塑料的优势

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

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。

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再生塑料的生产流程

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常见塑料再生后的性能变化

备注：熔体指数，塑胶材料加工时的流动性；比粘度，单位体积液体的静态粘度

对比

可降解塑料

再生塑料

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。

表 3：可降解塑料与再生塑料特性对比

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%）。

表 4：2019 年全球可降解塑料消费结构