治理塑料“白色污染” 到底走哪条路更好?

来源:荣格国际塑料商情

发布时间:2019年5月14日下午 01:05:27

所谓“白色污染”是指塑料制品 在使用后被消费者随意丢弃在 不该丢弃的环境中,对环境造 治理塑料“白色污染” 作者: 王文广 教授级高级工程师,深圳市高分子行业协会 成的一种视觉污染和极少量动物污染。 视觉污染是指造成视觉不美观,而没有 造成环境危害性的污染。动物污染是指 动物会错把塑料当成食物食用,因塑料 不易消化而导致的死亡。

所谓“白色污染”是指塑料制品 在使用后被消费者随意丢弃在 不该丢弃的环境中,对环境造 治理塑料“白色污染” 作者: 王文广 教授级高级工程师,深圳市高分子行业协会 成的一种视觉污染和极少量动物污染。 视觉污染是指造成视觉不美观,而没有 造成环境危害性的污染。动物污染是指 动物会错把塑料当成食物食用,因塑料 不易消化而导致的死亡。

近年来,随着塑料包装、地膜和一 次性用品使用量的增大,白色污染的产 生量越来越大。据不完全统计,中国市 场 2018 年地膜的使用量 150 万吨、塑料 软包装膜使用量 300 万吨、一次性餐具 使用量 200 万吨、尿不湿类产品使用量 100 万吨 / 年。

如何治理这些“白色污染”?目前 主要有两条道路:一是完全降解,二是 回收再生。

完全降解之路

降解塑料是指塑料制品在完成使用 寿命后全部降解为环境可以接受的小分 子化合物如二氧化碳和水,这样塑料制 品就不会造成长久的白色污染,但是短 暂的白色污染还会有,因为降解需要一 定的时间。普通塑料薄膜裸露地面和埋 在地下的降解时间为 50-100 年。降解塑 料浸泡在海水或者淡水中的降解时间为10-20 年,裸露在地面上的降解时间为 20-30 年,堆肥条件下埋在地下降解时间 为 3-6 个月。

中国推广完全降解塑料的优势:

1、降解品种齐全

完全生物降解塑料目前产业化品种 有:生物质品种 PLA 和 PHA。石化基品 种 PBS、PPC 和 PCL,我国生物降解塑 料合成产业门类齐全,每一个品种都可 自己生产。PLA 有中国海正,PBS 类广 州金发、山西金晖、杭州鑫富、新疆蓝 山屯河,原来生产 PBAT 的山东蓝典和 汇盈已经企业自己先降解了,PPC 有河 南天冠,PCL 有湖北孝感易生。

2、达到完全降解性能

上述降解塑料品种在很短的时间 内都可以达到完全降解,并可以满足 国际主流降解标准。欧盟的降解标准 EN13432 规定,在堆肥条件下 180 天降 解率达到 90% 即为完全降解。

目前生物降解塑料存在的主要问题 如下:

1、产量目前偏低

全球降解树脂产量,国内外加起来 仅有 30 万吨左右。

2、价格高居不下

生物降解树脂普遍价格在 2 万以上, 价格起码高于普通聚乙烯 100% 以上。与 聚乙烯塑料地膜比较,PBAT 树脂价格高 150%,地膜的厚度高 100%,总体降解地 膜的价格是普通聚乙烯地膜的 2.5 倍之多。

3、树脂综合性能差

与聚乙烯地膜相比较,PBAT 的综合性能并不好,具体体现在耐热性、加工性、 保水性和热合强度等等。仅以保水性为 例就比聚乙烯地膜低 1 倍以上,这在缺水 的新疆沙漠地带很致命,聚乙烯地膜早上 有露珠,而 PBAT 地膜则没有。降解塑料 价格高可以靠政府补贴,但是降解地膜缺 水政府则无法替你解决。

4、加工性能不太好

降解树脂的加工性能普遍不好,加 工需要专用设备。具体体现在流动性差、 热分解程度高、成膜性能不好等等。仅 以 PBAT 为例,因为成膜性能不好,需 要专用设备不说,还需要加厚 1 倍以上 才可以成型。

5、降解要特殊条件

以 PLA 为例,随意放置是不会降 解的,降解需要在 50-70℃温度和 50%- 60% 的湿度条件下,才可以缓慢降解, 180 天后降解才能达到 90%。在淡水和 海水中,降解塑料袋与普通塑料袋的降 解速度,几乎没有区别。

6、降解产物不完美

虽然降解的最终产品是二氧化碳和 水,但还是有很多不足之处。不足一是 降解产物带有酸性,地膜用久了会引起 土壤酸化;不足二是降解产物释放出大 量二氧化碳,这与地区需要减少二氧化 碳排放背道而驰。

7、降解时间不可控

降解塑料的降解时间受环境的温度、 湿度、阳光、土壤酸碱性等因素影响,具 体时间难以控制。如同一种地膜,在不同 地区因为温度、湿度、阳光、土壤酸碱性不同,降解时间大不相同;如同一种地膜, 在同一土地上也可能因为光照时间不同、 雨水浸泡时间不同,降解时间略有不同。

回收再生之路

1、普通塑料再生技术成熟

PE、PP、PS、ABS 的单螺杆造 粒再生技术和工程塑料如 PA、PC、 POM、PET、PBT、PPO、PPS、 LCP、PSU 的双螺杆造粒再生技术都已 经很成熟,玻璃纤维增强塑料的再生技 术也已经突破。

2、复合塑料产品也可再生

不同塑料之间复合、纸塑复合的牛 奶盒等,都可以不经过繁杂的分离技术, 直接加入相容剂就可以造粒。如矿泉水 包装用 PET 瓶体、聚乙烯瓶盖和聚乙烯 彩印标签,可以通过加入相容剂 HDPEg-GMA,顺利实现无分离混合造粒再生, 产品可以用于塑料管材制造。

3、交联产品降解再生启动

已经有少数几家企业用交联的废旧 塑料降解再生,目前降解的主导产品为 聚乙烯蜡,将来预计开发高熔指母料载 体用树脂。

4、再生环保问题档在国外

使用后的废旧塑料经过熔融再生加 工后,表面黏附的细菌等在 200℃高温 下已经杀死,因此进口到国内的再生塑 料颗粒,经过高温加工再生后没有任何 细菌污染问题了,我们已经实现了御敌 与国门之外的目的。

走哪条路最好?

1、走降解之路?

(1)扩大降解塑料产量

目前全球 30 万吨加上改性后勉强可 以达到 50 万吨,中国 1 年的一次性包装 就高达 500 万吨以上,降解塑料目前满 足不了需求,怎么办?

政策性引导——由政府出台政策, 强制或者引导市场使用降解塑料,中国 的优势为出台政策容易,这样通过政府 政策可以扩大降解塑料消费量。

拓展应用面——可以通过扩大应用 范围,提高使用量以扩大产量。为了扩 大应用范围,可以小范围试行,如降解 产品可以在不能回收的产品中先行先试,具体如香烟过滤嘴、香烟外面透明防潮包装膜、卫生巾、 尿不湿等。也可以在封闭的回收环境中先行先试,具体如 飞机、火车、轮船等场合,全降解塑料不会与普通塑料袋 混合在一起。

(2)降低降解塑料价格

增量降价:如前所述,通过扩大降解树脂的合成数量, 合成企业可以大幅度降低树脂价格。以 PBAT 为例,每年 5000 吨合成量的价格为 23000 元 / 吨,如果扩大到每年合 成量 50000 吨,价格会降低到 16000 元 / 吨左右。

填充改性:填充材料可以是无机粉体材料如碳酸钙、 滑石粉,优点是价格很低,但是缺点是制品太重;填充材 料也可以是有机秸秆材料如木粉和植物果实如淀粉等,缺 点是加工中易分解,而且淀粉与人类争粮食不可大量使用, 植物纤维难度在于细化困难。

微发泡改性:微发泡制品的泡孔尺寸很细,一般在 0.1-10 微米范围内,优点为在制品密度降低时强度提高, 而普通发泡塑料制品密度降低时强度下降。 循环使用:将全降解的塑料购物袋、快递袋等循环使用, 减少每一次使用价格,最后完全降解。

(3)提高降解产品性能

采用改性技术可以改善降解塑料原有的各种性能缺陷。

如 PLA 的耐热温度不高,一般只有 60℃左右,其食 品容器不适合微波炉加热使用。可以采用无机填充、成核 结晶改性和玻璃纤维增强改性等提高耐热温度,最高可以 达到 120℃。

如 PBAT 地膜的阻水性能不好,可以在 PBAT 地膜表 面涂敷阻隔水材料,以提高地膜的保水性能。 如降解塑料都属于脂肪族聚酯类,薄膜的纵横强度差 别大,可以采用纵 / 横复合提高强度均衡性。

如降解塑料购物袋的热合性能不好,可以加入少量的 PCL 和 PPC 树脂改善。

2、走回收之路

目前废旧塑料的回收再生技术已经成熟,市场需求巨 大,经济效益诱人,可以大规模推广应用。具体可以采纳 的推动措施有:

(1)增加塑料袋的厚度和强度,利于回收。

(2)增强环保设施,管理好废旧塑料的清洗污水处理。

(3)采用“谁生产谁回收”办法,例如一次性餐具、 饮料瓶等,由生产企业进行回收。

结论

对于不能回收的产品采用降解之路,因为不能回收就 会造成白色污染,具体产品如地膜、烟头、烟盒包装膜、 卫生巾、尿不湿等。

对于可以回收的产品采用回收之路,即使是降解塑料制 品回收回来之后也要再生,没有必要埋在地下进行降解了。

 

 

作者: 王文广 教授级高级工程师,深圳市高分子行业协会

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