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中国生物降解塑料开发历史.doc

来源：花匠小妙招时间：2024-11-13 07:03

中国生物降解塑料开发历史

中国生物降解塑料开发历史、现状和发展趋势生物降解塑料的商业化开发已经经历了30多年,正进入市场化应用的前夜。石油储量的有限性和人类消费的无限性,特别是最近国际市场油价暴涨,使人们原本就已浓厚的利用可再生资源生产生物降解塑料的兴趣更趋强烈。但是,目前生物降解塑料的实际应用量在所消费的塑料中所占比例还差强人意,2003年全世界生物降解塑料的消费量估计约为100 kt/ a。今后,如何利用技术手段,打破生物降解塑料大量应用的经济性壁垒是发展生物降解塑料的关键,需要全世界产学研各方共同努力。本文综述中国生物降解塑料发展简史、现状和发展趋势。1 　发展简史 20 世纪60 年代初,中国开始采用塑料棚膜于稻田育秧,1979年又正式从日本引进并开始使用塑料地膜于蔬菜,随后,塑料农膜大面积推广应用,掀起了一场农业上的“白色革命”,对中国的“米袋子”和“菜篮子”工程做出了贡献。但是,不久,塑料农膜,特别是塑料地膜的大面积应用就带来了问题。至1985年,中国塑料地膜的覆盖面积达到2 400 万亩,消费塑料68 kt,由于不注重捡拾、回收使用后的塑料地膜,地膜开始在农田中累积,影响到植物的生长和机耕作业,随风飞扬的塑料残膜不仅影响景观,还造成牲畜误食导致死亡。 “白色革命”转化成了“白色污染”。为了解决这一问题,开始研发可降解塑料地膜,当时开发的主要品种是光降解塑料———一类采用光敏剂添加于聚乙烯中的塑料。主要的研究和生产单位有:中科院上海有机化学研究所、上海塑料制品研究所、中科院长春应用化学研究所、天津轻工业学院、北京塑料研究所、营口石化研究所、大连塑料研究所、吉林塑料研究所、上海石化总厂塑料厂、上海解放塑料厂、天津塑料制品二厂、天津塑料研究所、天津益农可控降解塑料厂、新疆石河子塑料制品总厂、烟台塑料四厂、苏州塑料四厂等。 20 世纪80 年代中期至90年代初期,中国产业界对可降解塑料的研发逐渐集中到了淀粉添加型塑料方面,主要为聚烯烃类和聚苯乙烯中添加或共混淀粉的品种。这一类添加淀粉的塑料,其开发的主要推动力有3个: ①当时铁路两旁从火车上倾倒于铁轨两旁的一次性聚苯乙烯餐盒形成的所谓“小白龙”,造成严重的景观污染,引起了社会极大的关注,迫使当时的铁道部为此专门成立了一个小组,以解决这一消费后塑料带来的环境污染问题; ②用于地膜的光降解塑料,其土埋部分因无法接受光照不能及时降解,为此,有人在光降解塑料的基础上添加可以生物降解的淀粉,试图解决土埋部分塑料地膜的降解问题,这就是当时在中国颇为流行的“光/生物降解塑料”; ③当时欧美,特别是美国,为了解决一次性塑料包装制品造成的环境污染,在一些玉米商的推动下,一窝风推出聚乙烯添加淀粉的所谓“生物降解塑料”。此风被个别人带到了中国,并在中国推出了约10条进口生产线。 20 世纪90 年代中期,这些被冠上了“生物降解塑料”或“部分生物降解塑料”或“光/生物降解塑料”名称的淀粉添加型降解塑料的研发和生产在中国达到了高峰,这一热潮一直延续到21 世纪初,主要科研和生产单位近50家,挤出造粒生产线达到了上百条,总能力超过100 kt/ a。在这段时间,推动上述淀粉添加型“降解塑料”产品研发的力量还有国家和地方的科研行政管理机构,立项支持了淀粉添加型降解塑料和降解塑料地膜的研发,如国家“八五”攻关项目:降解塑料地膜(中科院长春应用化学研究所、北京塑料研究所、天津大学,四川大学);国家“九五”攻关项目:降解塑料地膜。此时,也有单位开展了合成光降解塑料的研究,如天津市自然科学基金资助天津大学的项目:一氧化碳与烯烃共聚物的合成。从20 世纪90 年代后期和21世纪初开始,由于这类不能完全生物降解的塑料难于完全生物降解以及价格偏高等原因,市场始终未能有效打开,迫使许多生产企业先后下马,到目前为止,仅有少数几家淀粉填充型降解母料生产企业在维持订单生产。这期间,有些生产淀粉添加型降解塑料的企业转产生产碳酸钙填充的所谓环境友好材料,部分产品出口日本用于供焚烧的垃圾袋,部分在国内用于生产各种餐盒和包装袋。这段时间,也有一些企业在原有光降解和添加淀粉的基础上研发具有热氧降解功能的品种,如深圳绿维塑胶有限公司、天津丹海股份有限公司、新鸿基地产发展有限公司所属力高环保服务有限公司等。另一方面,由于考虑到上述含有相当比例人工合成的通用聚烯烃和聚苯乙烯的塑料实际上难于生物降解,所以,从20 世纪80年代中期开始,中国的学术界已经开始转向全生物降解塑料的研发。为此,国家自然科学基金委员会组织、资助了一些全生物降解塑料的基础性研究,如国家自然科学基金委员会