在家動(dòng)動(dòng)手指，產(chǎn)品自動(dòng)送貨上門(mén)。當(dāng)人們?cè)谙硎芫W(wǎng)絡(luò)購(gòu)物便捷的同時(shí)，卻也產(chǎn)生了大量的快遞垃圾。有數(shù)據(jù)顯示，2015年，全國(guó)快遞業(yè)務(wù)量完成206億件，消耗塑料袋82.6億個(gè)，數(shù)量之大令人震驚。一直以來(lái)，白色污染都是一個(gè)令人苦惱的問(wèn)題，那么這個(gè)問(wèn)題到底能不能有效解決呢？答案當(dāng)然是肯定的。
什么是可降解塑料？
可降解塑料，至今世界上還沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化定義，但美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM） 通過(guò)的有關(guān)塑料術(shù)語(yǔ)的標(biāo)準(zhǔn)ASTMD883-92對(duì)可降解塑料所下的定義是: 在特定環(huán)境條件下，其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，并用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法能測(cè)定其物質(zhì)性能變化的塑料。這個(gè)定義基本上和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO472（塑料術(shù)語(yǔ)及定義） 對(duì)降解和劣化所下的定義相一致。
那么，如何評(píng)價(jià)可降解塑料的降解性能呢？美國(guó)國(guó)家環(huán)保局和全美降解學(xué)會(huì)的專(zhuān)家認(rèn)為，必須具備下面3個(gè)基本特征才能稱(chēng)其為可降解塑料（或可降解樹(shù)脂）。
一是該塑料在自然界受到陽(yáng)光、氧、潮濕、微生物等條件的影響，在較短時(shí)間內(nèi)， 其外觀發(fā)生明顯的變化（例如，從制品袋、制品盒變成粉末，并進(jìn)一步消失的過(guò)程）；力學(xué)性能也會(huì)明顯降低甚至完全喪失。
二是該塑料在上述條件下，相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)大幅度下降（例如，由降解前的十幾萬(wàn)或幾十萬(wàn), 下降到一萬(wàn)或以下） 。
三是該塑料在上述條件下，化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大改變，產(chǎn)生大量的含氧化合物（如酮、醛、酸、酯、過(guò)酸過(guò)酯、氫過(guò)氧化物等） 。只有出現(xiàn)上述變化，降解后產(chǎn)生的小分子含氧化合物才可能被微生物、菌類(lèi)吞食，并放出二氧化碳和水，從而達(dá)到使塑料降解的目的。
走進(jìn)可降解塑料家族
通過(guò)上面的介紹，相信大家對(duì)可降解塑料有了初步的認(rèn)識(shí)。下面，帶大家認(rèn)識(shí)一下可降解塑料家族的成員們。
（1）見(jiàn)光就跑的光降解塑料
光降解塑料是指在塑料中引入光增敏基團(tuán)或加入光敏性物質(zhì)，使其在吸收太陽(yáng)紫外光后發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，從而使塑料大分子鏈斷裂成為小分子，最終導(dǎo)致性能變差的一類(lèi)塑料。按制備方法的不同，光降解塑料又可分為共聚型和添加型兩種。
共聚型光降解塑料通常采用含有光增敏基團(tuán)（CO）的單體或烯酮類(lèi)(如甲基乙烯酮、甲基丙烯酮)與烯烴類(lèi)單體共聚，從而可合成含有羰基結(jié)構(gòu)的光降解型PE、PP、PVC、PS、PET等。其中以PE類(lèi)研究較多，PE大分子在降解后成為小分子（相對(duì)分子質(zhì)量500）時(shí)，可被土壤中的微生物吸收最終變?yōu)镃O2和H2O。添加型光降解塑料則是在塑料中添加光敏劑和其他助劑，在紫外光的作用下，光敏劑吸收光后產(chǎn)生出具有活性的自由基，進(jìn)而引發(fā)塑料發(fā)生氧化反應(yīng)使高分子鏈斷裂以達(dá)到降解目的。
在20世紀(jì)80年代，我國(guó)先后有長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)所、天津輕工學(xué)院、中科院上海有機(jī)所等多家單位進(jìn)行了研究與試生產(chǎn)，由于其可控性、降解性、降解徹底性及性?xún)r(jià)比等存在一些問(wèn)題，產(chǎn)品未能大批進(jìn)入市場(chǎng)。由于光降解塑料只有在日光作用下才能降解，能降解為小分子化合物進(jìn)入生態(tài)循環(huán)的塑料只是極小部分，絕大部分塑料只是逐步崩解變?yōu)樗槠蛘叻勰苍S肉眼看不見(jiàn)，但它們長(zhǎng)期在土壤中被微生物吸收的情況尚未明了。塑料廢棄物部分埋在土壤中或整個(gè)作為垃圾填埋在地下時(shí)，因缺光或缺氧、缺水而不會(huì)降解，只能將污染由可見(jiàn)變?yōu)椴豢梢?jiàn)，而且對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)更大的潛在危害。另外，除了受紫外線強(qiáng)度、地理環(huán)境季節(jié)氣候、農(nóng)作物品種等因素的制約較大，降解速率很難控制，因此光降解塑料的應(yīng)用受到一定限制。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)單純的光降解塑料的研究已經(jīng)逐步減少，而將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向生物降解塑料和光/生物降解塑料的研究上。
（2）可被吃掉的生物降解塑料
生物降解塑料是指在自然環(huán)境中通過(guò)微生物的生命活動(dòng)而發(fā)生降解的一類(lèi)塑料。對(duì)塑料降解起作用的是細(xì)菌、霉菌、真菌和放線菌等微生物，通過(guò)生物物理作用、生物化學(xué)作用、酶的作用，加速塑料的生物降解反應(yīng)。塑料的生物降解速度主要取決于塑料分子結(jié)構(gòu)和大小、微生物的種類(lèi)和環(huán)境因素（濕度、溫度、pH值及營(yíng)養(yǎng)的可利用性等），所以在無(wú)光、高濕、大量無(wú)機(jī)鹽有效碳源存在的條件下，生物降解過(guò)程易進(jìn)行。理想的生物降解塑料是一種具有優(yōu)良的使用性能、廢棄后可被環(huán)境微生物完全分解、最終被無(wú)機(jī)化而成為自然界中碳循環(huán)的一個(gè)組成部分的高分子材料。眾所周知，“紙”是一種典型的生物降解材料，而“合成塑料”則是典型的高分子材料。那么，生物降解塑料是兼有“紙”和“合成塑料”這兩種材料性質(zhì)的高分子材料。生物降解塑料，按生物降解過(guò)程又可分為完全生物降解和生物崩壞塑料兩類(lèi)。
（3）左右逢源的光/生物雙降解塑料
光/生物降解塑料大多是聚烯烴塑料，輔以適量的光敏劑、生物降解劑、促進(jìn)氧化劑和降解控制劑（包括穩(wěn)定型、促進(jìn)型控制劑和生物降解增敏劑）。這種塑料之所以能夠雙降解，關(guān)鍵決定于它的整體材料中加有兩種誘導(dǎo)劑，即在材料中摻混有生物降解劑淀粉，還摻有誘發(fā)光化學(xué)反應(yīng)的可控光降解的光敏劑或被人稱(chēng)之為“定時(shí)器”的復(fù)配光敏劑以及自動(dòng)氧化劑等助降解劑。其中可控光降解的光敏劑在規(guī)定的誘導(dǎo)期之前不使塑料降解，具有理想的可控光分解曲線，在誘導(dǎo)期內(nèi)力學(xué)性能保持在80%以上，達(dá)到使用期以后，力學(xué)性能迅速下降。而且它還可以通過(guò)調(diào)整濃度比，使塑料定時(shí)分解成碎片，接著在自動(dòng)氧化劑和微生物對(duì)淀粉的共同作用下，此種材料將很快被分解。比如過(guò)氧化異丙苯（DCP）能夠促使低相對(duì)分子質(zhì)量組份所生成的極性基團(tuán)分解而加速劣化, DCP與土壤中有機(jī)金屬鹽作用，對(duì)生物降解塑料會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的光劣化作用。
美國(guó)、加拿大、法國(guó)等都開(kāi)發(fā)出了相關(guān)的母料，我國(guó)在這方面的研究也非常活躍，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品有光/生物降解地膜、光/生物降解PP、光/生物降解發(fā)泡PS餐盒等。這種降解餐盒在用過(guò)棄之戶(hù)外十多天出現(xiàn)脆裂，20余天破碎，50天碎化粉化，降解物的重均相對(duì)分子質(zhì)量已由原來(lái)的18萬(wàn)降到1萬(wàn)以下，其中相對(duì)分子質(zhì)量在5000以下的占42%，60天以后被野外環(huán)境完全消納。此時(shí)在地表，已看不見(jiàn)降解殘物的存在。通過(guò)儀器分析，塑料分子已變成小分子的銅、酸、酯等，并被微生物利用，放出二氧化碳和水。
除了上面常見(jiàn)的這3種可降解塑料外，還有一些其他降解塑料。例如乙烯醇水解塑料、光鈣型多功能環(huán)境友好塑料材料、轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)型生物降解高分子材料等。
出發(fā)吧！為了我的未來(lái)
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，保護(hù)地球環(huán)境、構(gòu)筑資源循環(huán)型社會(huì)，走可持續(xù)發(fā)展道路，已成為世界關(guān)注熱點(diǎn)和緊迫任務(wù)。生物降解塑料通過(guò)產(chǎn)品整個(gè)生命周期分析，已確認(rèn)為環(huán)境低負(fù)荷材料。另外，相當(dāng)一部分生物降解塑料的主要原料是來(lái)自可年年再生的農(nóng)業(yè)資源，作為有限的、日漸減少、日趨枯竭、不可再生的石油資源的補(bǔ)充替代，生物降解料已成為全球矚目的發(fā)展趨勢(shì)。
因此，生物降解塑料已成為全球研究開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)，特別是完全生物降解更是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。在眾多可生物降解聚合物中，已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)的聚乳酸異軍突起，以其優(yōu)異的機(jī)械性能、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域、顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益，為全球塑料行業(yè)所關(guān)注。隨著聚乳酸生產(chǎn)成本接近傳統(tǒng)塑料成本，市場(chǎng)應(yīng)用的大力拓展，其普及使用將進(jìn)入高峰。另外，目前問(wèn)世的完全降解塑料品種，成本降低可能性最大的是全淀粉塑料，因?yàn)樗璧脑系矸凼强稍偕Y源，其單位價(jià)格遠(yuǎn)比傳統(tǒng)塑料原料低，更不說(shuō)與現(xiàn)在合成的可降解樹(shù)脂比了。真正完全生物降解的全淀粉熱塑性塑料制品將在塑料應(yīng)用中占有一席之地。
目前，可降解塑料雖然還存在價(jià)格高、制備技術(shù)不成熟、消費(fèi)者認(rèn)知度不高等一系列問(wèn)題，但是隨著我國(guó)電子商務(wù)的快速發(fā)展，生物降解塑料的潛在市場(chǎng)是巨大的，發(fā)展可降解塑料包裝制品是我國(guó)塑料工業(yè)的未來(lái)。畢竟，我們只有一個(gè)地球。
