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世界塑料工业发展动向 |
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| http://cn.newmaker.com
3/2/2004 5:16:00 PM
佳工机电网
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世界经济大调整继续深化、构筑循环型社会及向可持续发展战略的转变是世界产业变革的总背景，也是塑料工业环境变化的背景。
塑料工业环境变化的动向主要表现在以下几个方面：
1．生命周期分析(1CA)发展成为一门严谨的科学，其目的在于说明上游的能源与材料的投入和下游的成品或工序的挥发物和残留物以及直接与生产相关的环境的影响，被广泛地应用于制订塑料工业决策和环保方案的过程中，并日益成为一项为改善环境保护的辅助决策的工具。据此，在计发塑料产品时，对原材料选择不仅要考虑经济，而已要考虑环境因素，在开发技术和设备时，必须以节能、省料和有利于环保为前提。
2．当前在世界产业结构调整深化和国际经济协调机制进入新阶段的影响下，世界塑料工业无国界的贸易蓬勃开展，并进一步推进市场开放和贸易全球化的进展，这就要求有关标准和法规国际化，由此在全球范围内产品责任法(PL)和国际标准IS09000和14000标准获得更广泛应用和实施。
3．21世纪是环保世纪，环保意识不仅在发达国家，同样在发展中国家和地区也日益深人人心，塑料与环境如何协调发展的问题引起了全球更大的关注。在保护地球环境的大前提下，许多同家根据本国国情，制订出相关的政策法规和采取有效的对策和措施，如欧共体塑料废弃物处理法规，德国塑料包装废弃物法规和循环经济法，日本塑料包装废弃物回收利用法，丹麦率先实行“绿色税”制度等。
4．环境问题是可持续发展战略中的一环，企业经济活动与地球环境共存密切联系；企业环境对策从公害防止型经营战略转向环境管理型经营战略，坚持清洁工艺和从源头抓起的原则。企业的环境战略直接关系企业的竞争力，因此受到企业的极大关注。
5．为适应市场应用要求，适应环保要求，塑料材料和制品不断技术创新，并开发许多高机能性材料和环境适性材料，如超高速成型、气体辅助注射成型、微孔泡沫成型、薄壁成型、高精度控制成型、反应挤出成型等技术，以及功能性、高机能性材料如具阻透性、易涂装性、易粘合性、光学机能性。超薄化、多层化、阻燃化、导电化、电磁波屏蔽、吸附分离功能以及易回收和可降解材料等。
6．进入21世纪初，随着科技的进步和有关法规的建立，对消费后的塑料进行综合治理问题得到了加强，主要措施是：省资源化，包括延长制品寿命，增加功能，制品在满足应用性能前提下薄型化和产品结构适宜设计；再资源化，包括废弃物多次回收再用、再生利用、化学回收利用、焚烧回收能源、堆肥化等；高效处理，包括降解、减容化。即对塑料废弃物可回收的尽量回收利用，在城市固体垃圾中不易分离、分选的进行焚烧回收能量，而不易收集回收利用及经济效益甚微的一次性材料如地膜、包装容器、包装薄膜(袋)、垃圾袋、医用包装和一次性用具等则采用降解塑料。
7．近期来，塑料废弃物的有效回收利用问题受到世界各国更大的关注，并成为世界塑料工业发展的重要战略。部分塑料包装材料的循环使用已获广大消费者认可，再使用率也有很大提高；塑料废弃物材料回收利用。化学品回收利用及能源回收利用技术有了较大进步，回收利用率有了较大提高，除一次性塑料制品外，近年来对耐用消费品如汽车、家电中的塑料件的回收利用也予以了很大的关注，从产品设计、材料选用、加工工艺、二次加工等方面都为用后有利于回收进行了充分的考虑。化学问收的研究和应用开发技术虽还不太成熟，经济性还有待进一步提高，但已月益受到重视。西方一些评论家认为，化学回收在90年代末仅为一股溪流，而到21世纪，有可能汇成巨大的洪祷。
8．21世纪是环保世纪，为减轻塑料废弃物给环境带来的负面影响，加遵降解塑料的开发与应用已成为世界的热点。
降解塑料根据降解程度，大致可分为完全生物降解塑料和崩坏性降解塑料两大类。
完全生物降解塑料包括天然高分子、微生物合成、合成高分子三类，用后均可在较短周期内降解成二氧化碳和水，而且前两类原料均来自天然可年年再生资源，是较理想的具环保适性的替代产品，但由于其价格高昂，而且其降解、回归自然仍需一定环境条件和周期，同样难以解决视角污染问题，因此欧美等国虽已建成万吨级以上的工业化规模装置，但难以进入需求量大的一次性包装材料、农用地膜和垃圾袋等市场，目前主要用于医用卫生器材和高档包装材料。但从长远发展而言，随着科技的进步，生产规模的增大，其成本势必进—步降低；并将成为今后主要发展方向。
崩坏性降解划料包括光降解、光／生物降解、光／氧化／生物降解(环境降解)、高碳酸钙填充的光(或氧化)降解以及高淀粉含量的氧化／生物降解等，用前或使用过程中，具有与同类普通塑料产品类似的应用性能，用后在一定的环境条件下和在一定周期内可以劣化、崩降成易被环境消纳的小碎片甚至粉末(或形态不变但一触即碎的碎片)，而且随着时间的推移，最终完全降解回归大自然。另其主要特点是价格与普通塑料相近或持平，有利于被市场接受，因此从资源、经济、技术、市场、环保等进行综合分析，是当前减轻环境污染和缓解环境矛盾，技术可行且经济较合理的措施之一，其在环境中的作用具体表现为以下三个方面：
1)减量化
减量化即减少资源消耗和减少垃圾产生量。当前开发的高淀粉含量的生物降解塑料或高填充量无机材料的光(热氧化)降解塑料薄膜(袋)，其改性淀粉或碳酸钙含量达30％以上，最高可达51％。这意味着可节约30—51％的塑料原料聚乙烯或聚丙烯，使有限的石油资源能更有效的利用，这比要求回收率达30—50％要容易得多。而且石油资源对世纪中末期将面临枯竭，从现在起寻求资源替代，具有重要的战略意义。同时，其废弃物中有30—50％的成分是易被生物降解或易被环境消纳，亦即减少了30—50％的垃圾，从这点考虑，我们认为符合从源头抓起，节约资源、减轻污染的防治并举的重要措施。
2)无害化
当前我国研究开发的降解塑料薄膜(袋)经实验室检测、实地土壤填埋、垃圾填埋及大田覆盖和实际应用跟踪结果表明，在一定环境条件下和经历一定周期，其废弃物可以达到形态变化(或形态不变，但一触即碎)，力学性能降低、分子量下降、化学结构变化、可微生物降解等，证明不仅发生了物理变化，同时也发生了化学变化，经历了劣化、崩坏、降解等过程，短期内可以碎裂成易被环境消纳无害化的小碎片，从而可以使塑料垃圾减容减量，达到减轻或抑制环境污染的目的。而随着时间的推移，最终可以完全降解回归自然，虽然其周期比天然材料或完全生物降解塑料要长一些，但与非降解塑料比较，则可大大缩短。
3)堆肥化
近年来，国外在城市固体废弃物的处理方法中，填埋和焚烧处理方法日渐受限，其在处理方法中所占比重呈下降趋势，而堆肥化处理方法愈来愈受关注。欧洲在法规中明文规定禁止厨房厨余和庭院枝叶等有机质垃圾进入垃圾场或焚烧炉，而必须采用堆肥化办法处理，这不仅可以减少垃圾场因逸出二氧化碳和甲烷引起灾害事故的发生，而且可以作为有机肥改良和肥沃土壤，由此垃圾收集必须采用可生物降解塑料垃圾袋。国外曾试用完全生物降解塑料垃圾袋盛装厨房厨余和庭院垃圾，用后一起经堆肥化处理制得肥料，该肥料经有关国际标准检测和田园实地应用试验表明，完全达到要求。但其价昂，难以被市场接受，因此广泛推广使用尚待时日。我国目前开发的50％高改性淀粉含量聚乙烯塑料的垃圾袋，其强度可与普通塑料相比，降解效果也比较理想，价格也适中，但目前正在进行堆肥化试验。从初步试验结果表明，添加有低温热氧化剂的高淀粉含量聚乙烯薄膜(袋)，在垃圾堆埋中约一个月左右可氧化碎裂成粉末，又从降解地膜覆盖跟踪调查结果证明，只要碎裂成16cm2以下的小碎片，对土壤或农作物生长，均无不良影响。基于以上情况，堆肥化试验应不成问题，但其结论尚有待实验最终结果数据证明。
降解塑料近年来已有了较大发展，它属塑料家族中一名新成员，环保产品中一颗幼苗，高科技领域中一种新材料，日本把它列于继金属、无机材料、高分子材料之后的第四种材料。但其在发展征途上也还存在不少问题与难点；降解塑料自身技术如更合理的工艺配方，高效促降解剂、相容剂技术，生物工程技术，合金化技术、准确的降解时控性，用后快速降解性和彻底降解性，科学的易操作的降解性能试验评价方法和标准，以及边角废料的回收利用技术等，还有待进一步研究开发、完善和提高，价格还有待进一步降低，用途有待进一步开拓。
降解塑料的出现不仅扩大了塑料功能，而且在一定程度上缓解和抑制了环境矛盾，对日趋枯竭的石油资源是一年补充，而且从合成技术上展示了生物技术和合金化技术在塑料材料领域中的威力和前景，它的发展已成为世界研究开发的热点。进入二十一世纪，随着其技术进一步的完善，降解性能不断提高和成本的降低，将逐步进入实用化、产业化，在治理难于收集的一次性塑料废弃物对环境造成的污染中发挥着积极作用。降解塑料的研究开发和应用，无论从地球环境保护的实际角度，或从取之不尽的可再生资源，还是从合成高分子的学术角度都具有重要意义，前景看好。
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