廣東力美新材料科技有限公司是一家集高性能工程塑料研發(fā)、制造及銷售于一體的國(guó)家高新科技企業(yè),公司從事生物基材料,谷物纖維復(fù)合新材料,竹纖維復(fù)合新材料,木纖維復(fù)合新材料,茶纖維復(fù)合新材料,咖啡渣纖維復(fù)合新材料,功能母粒的最終開發(fā)解決方案。
當(dāng)今世界,
舉目所及,
必有塑料。
圖片來(lái)源綠色和平
海洋最黑暗的深處,
珠穆朗瑪峰的頂峰,
甚至是極地的冰蓋。
據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的數(shù)據(jù):
全球每年使用5萬(wàn)億個(gè)塑料袋;
每年800萬(wàn)噸塑料垃圾流入海洋;
每年1700萬(wàn)桶原油用于生產(chǎn)塑料制品;
全球每分鐘賣出約100萬(wàn)個(gè)塑料瓶;
每年有10萬(wàn)只海洋生物因塑料垃圾而死亡;
塑料在自然環(huán)境中分解需要100年之久;
90%的瓶裝水被發(fā)現(xiàn)含有塑料微粒;
全球83%的自來(lái)水中含有塑料微粒;
人們使用的塑料有50%是一次性的;
人類制造的各種垃圾中,
有10%為塑料。
塑料袋等造成的“白色污染”
已成為全球性環(huán)保難題。
拒絕白色污染任重而道遠(yuǎn)!
為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境,
各國(guó)紛紛出臺(tái)政策,
禁止塑料袋的生產(chǎn)使用,
但實(shí)際效果甚微。
禁止起不到可觀的作用,
但我們不能因此止步不前。
各國(guó)科學(xué)研究者們正在努力研發(fā)
環(huán)??沙掷m(xù)的塑料替代品。
日前,智利發(fā)明家阿斯泰特展示了一種新型塑料袋,可以100%溶解于水且不含石油衍生物 ,是一種環(huán)保新產(chǎn)品,完全不用擔(dān)心污染問題,這種新材料塑料袋通過水溶解后還可以飲用。
“醫(yī)學(xué)測(cè)試證明這種水溶液對(duì)人體沒有任何影響?!卑⑺固┨乇硎?,用新材料生產(chǎn)的塑料袋外觀與傳統(tǒng)塑料袋十分相似,而且功能也完全相同。“不必?fù)?dān)心下雨,制造商可以設(shè)定塑料袋與水接觸時(shí)溶解的溫度?!?/span>
他說(shuō):“普通塑料袋降解需要至少幾百年,新型塑料袋只需幾分鐘,而且人們可以根據(jù)需求多次使用,等袋子破損后隨時(shí)隨地將其溶解。”
阿斯泰特表示,經(jīng)過不斷改進(jìn),新材料的成本已比研發(fā)初期大幅降低,適合大規(guī)模生產(chǎn)并投入市場(chǎng)。目前,智利Solubag公司已經(jīng)計(jì)劃在中國(guó)生產(chǎn)這種水溶性塑料袋。
其實(shí),這已經(jīng)不是第一次有這樣的塑料替代品研究成果了,這次能受到廣泛關(guān)注,很大程度上體現(xiàn)了人們的環(huán)保意識(shí)在不斷加強(qiáng)。
研究者發(fā)明了一種可以取代食物等產(chǎn)品包裝上塑料涂層的新型生物材料,從而減少塑料包裝的使用和生產(chǎn)帶來(lái)的污染。
這種完全可降解的材料是基于多糖的聚合電解質(zhì)絡(luò)合物,這種合成物由等量的木材、棉花和提取自幾丁質(zhì)的殼聚糖中的纖維素漿組成,而幾丁質(zhì)則是節(jié)肢動(dòng)物和甲殼動(dòng)物外骨骼的主要成分。
幾丁質(zhì)的主要來(lái)源是人們食用的龍蝦、螃蟹和小蝦被丟棄的大量外殼。 據(jù)賓州州立大學(xué)農(nóng)業(yè)生物工程教授、首席研究員Jeffrey Catchmark介紹,從防水紙張到房屋吊頂和墻壁、到保鮮食品包裝都對(duì)這些環(huán)境友好的防護(hù)涂層有各種各樣的應(yīng)用。
而且?guī)в屑{米纖維粒子、羧甲基纖維素和幾丁質(zhì)組成的生物材料涂層的紙板顯示出較強(qiáng)的防水防油性能。這種涂層同樣可以阻擋甲苯、庚烷和鹽水,并且展示出對(duì)于干濕環(huán)境下機(jī)械和水蒸氣的防護(hù)性能的改進(jìn)。
美國(guó)農(nóng)業(yè)部的研究人員成功利用牛奶中的酪蛋白研發(fā)了一種新型可生物降解、可食用的食品包裝塑料膜,其在防止食物變質(zhì)方面的表現(xiàn)也優(yōu)于傳統(tǒng)的塑料包裝袋。
美國(guó)農(nóng)業(yè)部表示,這種酪蛋白膜上的小孔遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)塑料包裝袋,因此其能更有效抑制氧的滲入,性能提升了近500倍。 除了能有效防止食物腐敗變質(zhì),這種由酪蛋白制成的包裝膜還能直接食用,被丟棄在戶外后也能迅速被生物降解。
研究員Peggy Tomasula表示:"基于蛋白質(zhì)的薄膜是強(qiáng)大的氧氣阻斷劑,有助于防止食品腐敗變質(zhì)。這種食品包裝也能防止產(chǎn)生垃圾。"
為了使這種材料更加耐用,研究人員在酪蛋白中加入了柑橘果膠。此外,研究人員將酪蛋白包裹在一種保護(hù)外層中,以保持其干燥和清潔。
印度尼西亞是海藻最大的生產(chǎn)國(guó)。印尼一家公司evowa以海藻為原料,研發(fā)出一種可生物降解的包裝,不僅可以減少該國(guó)的塑料浪費(fèi),還增加了印尼海藻養(yǎng)殖戶的生計(jì)。
海藻包裝材料,不適合更強(qiáng)大的物品包裝,相反,他們專注于小型產(chǎn)品,如食品袋和包裝,以及其他小產(chǎn)品如肥皂的包裝。
因此,他們創(chuàng)造了兩種海藻基材料。一種是可生物降解的,用于非食品產(chǎn)品;一種溶于溫水中,在非溶解狀態(tài)下也可完全食用,用于食品包裝。
荷蘭海藻實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)師 Eric Klarenbeek 與 Maartje Dros 也利用海藻作為原材料研發(fā)出了一種生物塑料。
他們將海藻進(jìn)行干燥處理,制作成能夠被用于 3D 打印材料的方法。
海藻實(shí)驗(yàn)室的參與人員現(xiàn)在正在掃描阿爾勒博物館中的古代器皿,并將它們用新材料再打印出來(lái)。設(shè)計(jì)師認(rèn)為這個(gè)方法能夠在未來(lái)制作從餐具器皿到洗發(fā)水瓶子、垃圾桶、藥瓶等一切塑料制品。
德國(guó)Leaf Republic團(tuán)隊(duì)利用樹葉制作的餐具,不僅防水防油,更是完全可降解為肥料的一次性餐具,制作過程中沒有使用任何膠水、油漆等化學(xué)用品,完全純天然。
這種樹葉制成的即棄餐具只需28日就能被自然分解,變回天然養(yǎng)份。
用大豆制作塑料并不是新鮮事。1919年,汽車大王亨利·福特拿著一袋大豆,扔到實(shí)驗(yàn)室地上,對(duì)著研究人員說(shuō):“你們都非常聰明,應(yīng)該知道能夠怎么利用這些東西?!辈恢栏L毓究茖W(xué)家們從哪里找的靈感,他們先將大豆制作成塑料,又將塑料做成了換擋旋鈕、喇叭按鈕、窗框、加速器踏板、外觀等,真的做出了“大豆汽車”。到1935年,每輛福特汽車包含1蒲式耳大豆。
目前市場(chǎng)上的生物可降解塑料主要是聚乳酸(PLA)和聚羥基脂肪酸酯(PHA),相關(guān)產(chǎn)品的市場(chǎng)也在快速增長(zhǎng)。但是, 現(xiàn)有的生物塑料產(chǎn)品主要是包裝袋、一次性餐具等低端產(chǎn)品,附加值較小。
主要原因是現(xiàn)有生物塑料的材料性能存在不足。 不論是傳統(tǒng)的 PLA 還是 PHA,主要由單一物質(zhì)聚合而來(lái),熱力學(xué)性能、機(jī)械性能等方面都不能滿足高端產(chǎn)品的加工和應(yīng)用。
還有就是價(jià)格成本的限制使得推廣難度加大。 生物塑料其原料大多數(shù)通過農(nóng)作物獲得,比如玉米淀粉、蔗糖、纖維素、木薯和植物秸稈等,這些原料價(jià)格是普通塑料的2~4倍。
發(fā)達(dá)國(guó)家在政策層面都給予生物塑料非常大的支持力度。
美國(guó)政府從1996年起設(shè)置了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng),鼓勵(lì)發(fā)展生物塑料產(chǎn)業(yè)。紐約1989年開始對(duì)生產(chǎn)降解塑料廠家給予補(bǔ)貼。2002年開始美國(guó)要求每一個(gè)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)都必須制定使用生物塑料的計(jì)劃。
日本政府也已確定目標(biāo),到2020年日本消費(fèi)的所有塑料袋將有20%來(lái)自可再生資源。日本的生物塑料產(chǎn)業(yè)在應(yīng)用方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位,這和日本政府的激勵(lì)政策是分不開的。消費(fèi)者只要是購(gòu)買環(huán)保產(chǎn)品,就可以得到政府70%的補(bǔ)助。
德國(guó)實(shí)施的政策則是禁止將含有大于5%有機(jī)物含量的固體廢棄物掩埋地下,而且強(qiáng)制生產(chǎn)傳統(tǒng)塑料袋的企業(yè)承擔(dān)回收塑料袋的義務(wù)……
凡此種種成就了生物塑料制品在海外市場(chǎng)的暢銷。
據(jù)了解,中國(guó)政府也出臺(tái)了相應(yīng)的政策來(lái)支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展,但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,產(chǎn)生的實(shí)際效果并不明顯。目前政府對(duì)生物塑料資金支持采用的是對(duì)高新技術(shù)的補(bǔ)貼形式,而我國(guó)這部分產(chǎn)品大多是出口。這也就意味著,這部分補(bǔ)貼間接地補(bǔ)給了國(guó)外企業(yè)。
生物可降解塑料完全替代普通塑料還需要一段時(shí)間來(lái)過渡,現(xiàn)在我們能做的是轉(zhuǎn)變自己現(xiàn)有的思維方式和行為模式,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí),養(yǎng)成垃圾分類的好習(xí)慣。
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