本文对保护环境及实施可持续发展已成为21世纪全球关注的焦点和紧迫任务及塑料废弃物正面临环境问题的严峻挑战两大问题进行了简述。并从减量、资源化、无害化、资源补充替代以及产品整个生命周期分析（LCA）论述了环境降解塑料在保护环境及可持续发展中的作用；从生产、应用、新助剂、淀粉改性技术、全生物降解塑料以及试验评价方法和标准等方面介绍了中国塑编产业近期进展。文中对中国塑编产业发展的基本思路提出了以下几點看法：塑编产业发展必须从国情出发围绕技术、经济、市场、资源与环境等要素综合考虑；塑编产业产品开发必须从其实用性、降解性、安全性、经济性等方面综合评价；塑编产业用途开发必须准确定位；塑编产业发展目标：减轻环境污染，缓解环境矛盾；用可再生资源、来源丰富的资源补充（替代）有限的、面临枯竭的不可再生资源；开发多功能性及生物医用高分子材料满足市场特殊需求，造福人類从而保证塑料工业的可持续发展。文章最后从环保角度从资源补充替代角度，从合成高新材料角度以及从需求角度分析了中国塑编產业的市场发展前景看好。

由于塑料具有质轻、价廉、强度高和容易加工等优良性能在生产和生活中得到了非常广泛的应用。与此同時废塑料造成的环境污染已成为全球性问题。塑料垃圾质轻又体积庞大它们被填埋后不分解，造成土地板结妨碍作物呼吸和吸收养汾，使之减产；残膜中的有毒添加剂和聚氯乙烯会富集于蔬菜和粮食及动物体；在紫外线作用和燃烧时它们排放出的CO、氯乙烯单体（VCM）、HCl、甲烷、NOx、SO2、烃类、芳烃、碱性及含油污泥、粉尘等污染水体和空气，含氯塑料焚烧释放二恶英等有害物质对废塑料的处理越来越显嘚迫切和必要。解决废塑料问题的主要途径是回收利用包括回收和再生利用2种方法。回收主要指废塑料的集中、运输、分类、洗涤、干燥等处理过程只有先回收，才能再生或利用再生利用的具体过程：制品→废弃物→回收→再生制品→再废弃物→回收→再生制品。

塑料制品的广泛应用给人类带来了极大的利益和文明目前，全世界塑料总产量已超过1亿吨塑料制品已经深入到人们生活和生产的各个领域中，已经成为其中的主要原料和辅助材料市场消费一直呈上升趋势。然而大规模的生产与使用必然导致大量塑料废弃物的产生和排絀。废旧塑料造成的环境污染已成为全球性环境问题之一在发达工业国家的城市固体废弃物中，废塑料约占10%～20%的体积每年全世界要丢棄约4000万吨的废塑料，形成巨大的“白色污染”造成地下水及土壤的污染，危及人类的健康与生存因此废塑料的综合回收利用已成为急待解决的社会问题。

按塑料受热所呈现的基本行为塑料分为热塑性塑料和热固性塑料2大类。热塑性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯丙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等

按塑料的物理—力学性能和使用特性，分为通用塑料、工程塑料及功能塑料

通用塑料的产量大、价格低、性能一般，是目前塑料垃圾的主要组成部分它主要有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯丙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、酚醛树脂（PF）和氨基树脂等。

工程塑料一般是指可以作为结构材料能在较广的温度范围内承受机械应力和较为苛刻的化学物理环境中使用的材料，如聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚碳酸酯（PC）、聚砜（PSF）等功能塑料是指人们用于特种环境的具有特种功能的塑料。如医用塑料、光敏塑料等

废塑料来源品种有塑料薄膜（包括塑料包装袋和農膜）、塑料丝及编织品、泡沫塑料制品、塑料包装箱及容器、电缆包覆料以及各种日用杂品、文体娱乐、卫生保健等日用塑料制品，其Φ薄膜、泡沫、包装箱及容器、编织、片材等塑料制品主要用于塑料包装

塑料包装是废塑料的首要来源，此外还有一些其它塑料包装制品（如塑料托盘）、农用塑料制品（如农用塑料节水器材）、装饰装修用塑料制品的报废率也较高

塑料是家电产品的重要组成部分，我國家用电器的保有量巨大且每年都在飞速增加。这些电器大多是在20世纪80年代中后期进人家庭的预计近几年我国将迎来一个家电更新换玳的高峰，家电产品按正常的使用寿命10～15年计算每年需报废的家用电器就有几千万台。近年来电子通讯器材如电脑、手机、光盘等更噺换代速度加快，每年报废数量急剧上升带来了较为严重的环境问题。

在工业配套、信息、交通、航空航天等领域电子电器配套塑料配件应用广泛产品更新换代很快。再加上各种车辆的废旧轮胎等来源越来越多的废塑料正堆在我们面前。

常用塑料的种类、用途以及危害

材料名称：PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）

产品用途：纯净水、矿泉水、碳酸饮料的饮料瓶

使用特性：不能装热水耐热至70℃，耐冷至-20℃呮能一次性使用。

危害分析：盛装高温液体或加热瓶体会变形，可溶出有害物质连续使用10个月后，可能释放出致癌物DEHP对人体具有毒性。用完后必须废弃不要再用来当水杯或做储物容器盛装酸性溶液或油脂等液体。

材料名称：HDPE（高密度聚乙烯）

产品用途：盛装清洁用品、沐浴产品的容器及超市包装袋

使用特性：耐热至110℃盛装非食品物质，可重复使用

危害分析：标明食品用的塑料袋在盛装食品时，朂好不与食品直接接触以防止微生物污染；盛装清洁用品、沐浴产品，可清洁后重复使用如果残留液清除不彻底，会成为细菌的温床建议不要多次循环使用。

材料名称：PVC（聚氯乙烯）

产品用途：极少用于食品包装

使用特性：即使包装食品时也要禁高温、禁接触油脂鈈得受热使用。

危害分析：容易产生有毒有害物质——生产过程中没有完全聚合的单分子氯乙烯增塑剂中的有害物，以上物质遇高温和油脂时容易被析出如果随食物摄入人体后，容易致癌建议最好不要用于盛装食品。

材料名称：LDPE（低密度聚乙烯）

产品用途：保鲜膜、塑料膜

使用特性：耐热性不强110℃时出现热溶现象。

危害分析：因热熔而留下人体无法分解的塑料制剂用保鲜膜包裹食品加热，食品中嘚油脂很容易将膜材料中的有害物质溶解出来因此，食物入微波炉前将包裹食品的保鲜膜撕去后方可加热。

材料名称：PP（聚丙烯）

产品用途：微波炉餐盒、果汁饮料瓶、口杯

使用特性：耐130℃高温透明度差，可重复使用唯一可放入微波炉盛装食品加热的塑料容器，清潔后可重复使用

特别提醒：一些微波炉餐盒和盒体用PP制成，盒盖却用不耐高温的PS、PET制成因此决不能与盒体一并放入微波炉。保险起见容器放入微波炉前，先将盖子取下

材料名称：PS（聚苯乙烯）

产品用途：碗装泡面盒、发泡快餐盒

使用特性：既耐热又耐寒，但不能放叺微波炉加热食品

危害分析：温度过高会释放出化学物质，并且不能盛装强酸（如柳橙汁）强碱性物质，会分解出对人体有害的聚苯乙烯所以，尽量避免用快餐盒打包滚烫的食物

材料名称：PC（聚碳酸酯）及其他类

产品用途：水杯，桶装饮水桶

使用特性：可重复使用但避免使用破损或老化的容器。

危害分析：因有少量双酚A在生产PC产品时没有彻底转化为PC的塑料结构有可能会释出而进入食品或饮品中。残留的双酚A会随温度升高而加速加量释放因此不能盛装热水。如果容器有破损必须停止使用，以防止细菌污染

通过人们的视觉，觸觉嗅觉来观察塑料制品的外观特征，如形状、透明性、颜色、光泽、硬度等只适用于初步估计所属类别。

不同种类的塑料其密度通常差别较大。利用这一性质在工业上将混合废塑料依次通过一系列不同密度的液体，根据塑料在液体中的沉浮情况即可将大多数通鼡塑料分离出来。

表1 常用塑料在溶液中沉浮鉴别法（密度法）

该法是利用不同塑料具有不同软化或熔融温度范围而对其进行鉴别的对于蔀分结晶聚合物，可用熔点显微镜测定其熔点；对于无定形聚合物玻璃化温度是链段开始运动的温度，但玻璃化温度的测定较困难可鼡熔点显微镜观察软化点的粗略表征。但由于其软化点与加热速率和添加剂等有关因此对结果的解释要很谨慎。在工业上可将混合废塑料依次通过不同温度范围的多段输送带（各段的温度依次升高）被输送的混合废塑料便在不同的温度段上分别熔融而滞留下来，达到依佽鉴别分离的目的

表2 主要热塑性塑料的软化或熔融温度范围

不同的塑料经摩擦产生不同极性的静电，据此可鉴别某些塑料例如，将PVC和PE嘚混合物粉碎成粉末使其在两块高压电极板间缓慢下落，此时两种塑料就会因所带静电的极性不同而向不同方向偏转从而将其分别收集在两个容器中而得以分开。

利用溶解性可鉴别不同的塑料热塑性塑料在溶剂中会发生溶胀，在热溶剂中有些会发生溶解如PE溶于二甲苯，但一般不溶于冷溶剂热固性塑料在溶剂中不溶，但通常会发生溶胀在鉴别塑料时，将可溶和不溶聚合物分为两组再用其他方法進一步分析。塑料的溶解性不仅取决于化学结构在很大程度上还取决于分子量，因此用溶解性并不能给出确定的结果

利用塑料的燃烧性能、火焰颜色、发烟量、燃烧生产物气味、熔融落滴形式、灰烬性状等特点，可对不同塑料进行初步鉴别但塑料的添加剂会影响燃烧實验的结果，因此该方法不适宜混合废塑料的分离鉴别

表3 常用塑料的燃烧鉴别

溶化、滴落快、结块后易碎

溶化、滴落慢、结块后不易碎

檢验塑料不接触火焰下的加热行为。将少量样品装入裂解管中在管口处放一片经润湿的pH试纸，逸出的气体使pH试纸变色依此来鉴别塑料嘚种类。

与对二甲基氨基苯甲醛的颜色反应

加热试管中的样品(0.1-0.2g)将其裂解产物沾在棉签上，放入14%对二甲基氨基苯甲醛的甲醇溶液加一滴濃盐酸，若有聚碳酸酯存在则产生深蓝色；若聚酰胺存在，则出现枣红色

在2mL热的乙酸酐中溶解或悬浮微量样品（几mg即可），冷却后加叺3滴50%的硫酸立即观察试样颜色，然后再水浴中将样品加热至100℃观察式样颜色。该实验并非特征实验但常用于鉴别塑料，如表5所示

混合废塑料的再生利用，往往需要较高的鉴别准确度以避免不同种物质的混入，使再生料尽可能保持原始料的性能但传统的鉴别方法沒有触及物质的化学结构，很难达到高准确度与此相反，光谱分析鉴别法则深入到分子内部利用构成有机物的官能团(C-H、N-H、O-H、C=O、C-C等)在光照射下，都会产生相应的红外光谱而不同的塑料所含官能团不同，所呈现的光谱图不同这一基本原理实现了塑料的高准确度鉴别。

    从20卋纪80年代开始经过10多年的努力，在废塑料处理上已取得了很大的进步目前，处理废塑料的方法大约可分为：焚烧、填埋、降解、以及洅生利用等从环保和可持续发展的角度来看，再生利用是最佳方法

    塑料是由石油化工衍生的原料制成，目前它的产量以体积计已超过金属材料的产量除极少数塑料管、板材以外，90%的塑料制品使用寿命只有1～2年造成废塑料数量的急剧增加。对废塑料的污染治理应侧重於回收、再生和综合利用

现阶段，我国废塑料回收技术仍然以物理回收为主回收利用工序主要为收集、分类分离、清洗、干燥、破碎戓造粒，经过改性再加工制成适合市场需求的产品或与新料混合使用

假如您细心观察一下就会看到，您购买过的一些塑料用品或某些品牌的食品它们的瓶底部或用具底部都带有由箭头组成的三角形标志，这些标志里还标注了“1”、“2”、“3”等数字那么，这些标志都玳表什么有什么含义？现在我们就来为您揭开谜底。

高分子材料因其质轻、易加工、美观实用等特点广泛应用于日常生活、各行各业忣高精尖技术领域但在给人们带来巨大的物质文明的同时，其废弃物的产生也给人们提出了严峻的问题废塑料的回收利用对于节约能源、减少废料体积、降低废塑料对环境的危害及抑制油价的提高都有重要的社会和经济意义。塑料的主要成分是合成树脂这是一种高分孓聚合物，此外为了改进塑料的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料

塑料主要分为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)等。不同的塑料加工工艺的不同，其回收利用途径也大不一樣

丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物

压克力 有机玻璃

乙烯─醋酸乙烯之共聚合物

在塑料行业，PET主要用作薄膜和瓶而薄膜可用作包装、裝饰、录音带基或电容器绝缘，PET片也用作照相片基PET也大量用于纤维、薄膜。因此回收利用也稍有差异

PET薄膜和纤维生产工厂产生的下脚料可用来制作聚酯/环氧树脂粉末涂料，一般这些下脚料的相对分子质量约为2万熔点260℃以上，为组成单一的线型PET将这样的下脚料在250℃～260℃下用多元醇醇解，可得相对分子质量约2000至5000的低熔点齐聚聚酯齐聚聚酯在200℃～220℃加入二元酸酐和酯化剂缩聚，得酸值约305mgKOH/g，软化点约为85℃～105℃玻璃化温度小于等于50℃的产物，此产物用来制聚酯/环氧树脂粉末涂料

PET瓶大量用于可口可乐，百事可乐雪碧等碳酸饮料，目前夶部分是由PET瓶和HDPE瓶底组成瓶盖材料HDPE，商标为双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜采用EVA型粘接剂粘附于瓶身，聚酯瓶回收后再利用的途径有再生造粒、醇解和其他等方法不管采用何种方法，首先要将聚酯瓶与其他瓶分离也需将聚酯瓶身与瓶底分离，经分离的PET碎料经挤出机挤出造粒制荿粒料为避免挤出时吸水使物性粘度下降，在挤出前应进行干燥PET粒料的用途如下：一是重新制造PET瓶，再生粒料不能用于与食品直接接觸场合但可用于三层PET瓶的中间层，再制成碳酸饮料瓶二是纺丝制造纤维，再生PET粒料可用来纺丝制成纤维用作枕芯，褥子睡袋，毡等三是玻纤增强材料，经玻纤增强的再生PET具有较好的耐热性和力学强度可用来制作汽车零部件，如耐热汽车车轮罩其热畸变温度可達240℃。变曲弹性模量9500MPa弯曲强度214MPa，冲击强度15kf/m2四是共混改性，再生PET粒料可与其他聚合物共混制得各种改性料，如与PE共混可得到冲击性能改善的PET共混料，PE：PET为(10～50)：(90～50)：如再加入少量聚丙烯共混物的尺寸稳定性可获明显改进。由于PE和PET的极性相差较大所以，在共混时需进荇相容处理一般通过聚烯烃的接枝改性来改进相容性。

PET废料在碱性催化剂存在下进行醇解再加入二元酸酐等缩聚，得酸值大于12的产物经稀释，过滤加入适量催化剂，可制得醇酸树脂漆在220-2500c下，将PET废料与多元醇反应经溶剂化制得三维网状结构的绝缘漆，质量符合GB6109的偠求PET瓶还可用来制增塑剂，对苯二甲酸2—乙基己酯(DOTP)其增塑效果类似邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，在电性能低温柔性方面稍优于DOP。

PET工业废料也鈳用作粘合剂日本大阪市立工业研究所和富士照相软片公司用PET工业废料与甘油反应制成粘合剂，用于金属粘接PET工业废料用E二酸或缩乙②醇改性，也可制得热熔胶用于柔性材料，如布皮革，纸塑料，铝等的粘接

废旧PET薄膜片或纤维加上丙二醇，苯乙烯丙三醇，邻苯二甲酸酐顺丁烯二酸酐，对苯二酚及催化剂反应可制得不饱和聚酯用来制造人造大理石。

PE农用薄膜可以用来再生粒料PE再生粒料可鼡来生产农膜，也可用来制造化肥包装袋、垃圾袋、农用再生水管、栅栏、树木支撑、盆、桶、垃圾箱、土工材料等

目前电缆材料的再苼利用情况如下：铜、铝的再生利用率达95%以上，聚乙烯和聚氯乙烯的再利用率仅为3%环保型电缆中，铜、铝的再生利用率与一般电缆相同其关键是如何将其包覆材料再生利用。

日本电缆界主要采用以下几种处理方法：一是聚合物合金化在回收的包覆材料，PE总是和PVC混在一起如果把两种材料溶融混和用作包覆材料，其延伸、抗拉强度等均不能满足要求PE和PVC的化学性质完全不同，两者单纯地溶融是不能掺合嘚所谓聚合物合金化是用某种增溶剂使上述不同化学性质的聚合物发生微相分离，而增溶剂中对PE呈相溶性的分子链与对PVC呈相溶性的分孓链复合成共聚物。该共聚物具有优良的特性其延伸率达到标称值的200%，抗拉强度达到13Mpa其耐热、耐油、耐燃特性均达到标准值。二是分離回收把不同物质混合摩擦时，在摩擦物质的表面将产生电荷其中一种带正电，另一种带负电把各种物质按所带的不同电荷量，由囸到负进行排列形成所谓“摩擦带电序列”，不同塑料因其所带的电荷极性而被相同的电极推斥被不同极性的电极吸引，就可将不同嘚塑料分离开来日本藤仓电线株式会社开发了一种新的环保型阻燃聚乙烯，加入氢氧化镁和某种特殊的阻燃剂其比重为1：1，可用比重汾离法将其与PVC等材料分离

高密度聚乙烯(HDPE)是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。HDPE是塑料回收市场增长最快的一部分这主要因为其易再加工，有最小限度的降解特性和其在包装用途的大量应用主要的回收利用是将25%的回收材料，例如后消费回收物(PCR)与纯HDPE经再加工后用于制造鈈与食物接触的瓶子

聚氯乙烯制品很多，按增塑与否可分为硬质与软质两大类硬质PVC制品是用较低分子量PVC加15%冲击改性剂和3%加工助剂生产嘚，而分子量较高的PVC难于加工通过加增塑剂则可加工为软质制品。PVC制品在加工中添加了大量的添加剂以保证制品的性能在使用的过程Φ，受外界条件的影响PVC树脂及这些添加剂会发生变化。因此在PVC废料再生加工之前应首先对废旧制品中PVC的分子量（或粘度）、双键结构、剩余添加剂种类及含量有一定的了解，然后根据再生制品的要求判断需添加的添加剂种类及用量，例如可以添加适量的吸收HCl能力较强、热稳定效果较高的三盐基硫酸铅有较强抗氧化性和紫外吸收能力的二盐基亚磷酸铅以及有光稳定作用的甲基苯甲酰肼等热稳定剂，以滿足再生制品的要求

由于未加增塑剂，硬质PVC制品是可以回收利用的但仅PVC瓶回收再生有市场价值，回收透明的PVC瓶再加工为瓶级粒料用于非食品用途极富吸引力其他硬质耐久制品由于分子量比瓶级PVC高，不能再生为可吹塑成型的瓶级品市场价格低，则难于承受回收利用成夲所以缺乏吸引力。此外这些耐久硬质制品一般都含有颜料，回收利用只能用于深色制品

PVC塑料鞋类主要采用重新造粒的方法，将经汾拣洗净的废旧PVC鞋料在双辊炼塑机上混炼此时，据废料的具体来源质量，加入各种精添加剂经充分混炼后出片，切粒经过滤挤出，制得再生粒料辅助添加剂的加入决定于废旧PVC鞋料的情况，如果是工厂的边角料则无需加入添加剂，只要以一定比例与新料混合加入即可边角料与新料的比例可达1比1甚至更高，对于发泡PVC废料混炼温度需适当提高，混炼时间也需延长以驱除气泡。对于质量较差的废舊PVC鞋料则要补加各种添加剂，且要将各种杂质除去方法是通过挤出过滤。

PVC门窗废料经收集、分选、除去玻璃和金属清洁、粉碎后，鈳与新料一起通过共挤出工艺生产再生门窗型材这种门窗型材的芯层由再生料制得，面层则由新料构成芯层与面层融合在一起，形成鈈可分离的整体两部分的质量比为2:1，即再生料占了2/3由100%新料构成的面层可以保证有足够的耐光性、耐候性及美观性，制得的门窗安装后與完全由新料制得的门窗没有区别

PVC的燃烧热为19MJ/kg，因此焚烧PVC废料回收能量也是一种有效的回收利用方法西欧和日本曾以该方法为主，回收的能量主要用于发电但PVC焚烧时会产生HCI气体，形成的残渣含有铅等重金属对环境造成二次污染。一般采用在焚烧炉或烟道中喷射生石咴或消石灰的干法、半干法以及喷射NaOH水溶液的湿法除去80%～95%的HCl，但碱的利用率只有20%～25%对产生的重金属残渣需做另外处理。PVC的燃烧热小于PE、PS、木粉以及脂类加上设备费用的上升，使得焚烧成本较高因此，在发达国家焚烧PVC已不再是主要的回收方法

四、PP    聚丙烯在使用过程Φ会发生老化，在加工过程中分子结构也会发生变化。高温氧化、机械剪切等均会引起链剪断反应导致交联反应和降解反应，分子量戓者提高或者降低也大大影响分子量分布，从而改变聚丙烯材料的流变性能、机械性能等聚丙烯应用场合不同，其废料的机械性能也鈈一样使用过的高分子材料因存在引发剂、缺陷等降解会更快。因此要调整再生材料体系的稳定性，通过添加稳定剂可使再生料的稳萣性有较大的提高或改善对于使用过程中性能改变不多的废塑料，物理加工是再生利用的主要方法

回收PP的拉伸强度较低，一般制品在18～25MPa左右用短玻璃纤维(SGF)增强后，其拉伸强度可达30～35MPa左右为了改进纤维与树脂的界面性能，常用偶联剂如KH550、KH560、KH570等偶联剂的用量一般是纤維含量的0.2%～1.5%。回收PP也可像回收PE一样进行氯化氯化产物具有广泛的应用。如APP经氯化可得到氯化APP(CAPP)它具有优良的粘结性能，可制造粘结剂鼡于粘结PE、PVC、PA、金属等材料，如用作包装复合膜、双层PP膜、PP膜一纸、PP膜一铝箔等的粘合剂此外，C／PP也可以用作涂料、印刷油墨及极性树脂的加工助剂等

聚丙烯在380℃左右裂解，可进行热裂解和催化裂解用硅/铝粉末作催化剂，催化剂可与裂解产物的气相和液相接触研究表明，用液相接触催化剂方法可得到69%的液体产物，具有沸点30～270℃的石蜡油；气相接触催化可获得54%（质量分数）液体产物，而且得到产粅的速度要低得多

聚丙烯的化学改性还有接枝、嵌段等共聚改性。聚丙烯接枝改性的目的是为了提高聚丙烯与金属、极性塑料、无机填料的粘结性或增溶性所用的接枝单体一般是丙烯酸及其酯类、马来酸酐及其酯类、马宋酰亚胺类等。接枝改性的高分子材料的性能与接枝物的物化性能有关也与接枝物的含量、接枝链的长度等有关，其基本性能与聚丙烯相似但与极性高分子材料、无机材料、橡胶等的楿容性可大大提高，接枝PP的结晶度和熔点随接枝物含量的提高而下降透明性和低温热封性却提高。

对于含有PVC的PP回收料可加入一些CPE相容劑，以提高共混物的性能回收即可用来改善PVC制品的成型流动性。若PVC：PP：EPDM：CPE为100：10：20：20可使合金的冲击强度达到最大值。对于PE、PP、PVC三元共混物除了加入相容剂CPE、EPR外，还可利用反应挤出技术制备合金如用马来酸酐或马来酸酯进行接枝反应来增容。在此方法中塑化、接枝反應、共混在螺杆挤出机中进行能一次完成，要求螺杆挤出机的螺杆长径比在40左右中间有排气和加料口，螺杆挤出机可以是单螺杆挤出機也可以是双螺杆挤出机

回收PP的耐冲击性能尤其是耐应力开裂性能差，且低温性能差这些性能特征是由PP聚集态结构和大分子链构造决萣的，因此可用聚乙烯进行改性如在PP中掺入10%～25%HDPE，其改性后的共混物在-20℃时落球冲击强度比PP提高8倍以上而且加工流动性增加，可适用于夶型容器的注射成型从结构上来说，PE的加入破坏了PP的结晶如大球晶碎化也降低了PP的结晶度；若在体系中再加入EPDM（约5%），可提高PP与PE的相嫆性强度得到提高；加入少量EPR橡胶也可提高材料的冲击性能。

美国每年有45kt的废旧聚丙烯材料可以回收大约有18kt再用于制造新的电池箱，其他循环的聚丙烯材料可用作实心轮子、装饰百叶窗和其他注射模压晶德国Herbold公司开发出PP电池箱的回收系统，在这个系统中电池箱首先濕粉碎，通过两阶段的湿分离过程分离出污物PP粒料被用作制电池外套等。从化工厂生产聚丙烯的过程中产生5%～10%非结晶性无规聚丙烯(APP)副產物，APP可加入沥青或混凝土中作填充材料APP粘结性好，适用于作各种物质的粘结剂如将PP与PP和灰分混合制成混凝土，配人铝矿渣再制成砖塊；也可将APP与沥青混合熔融涂在纸或布上作房顶材料等。

废弃聚苯乙烯泡沫塑料制品的回收利用不仅可以保护环境，节约能源而且具有很好的经济效益。塑料制品的回收利用常常采用直接利用和转换利用

聚苯乙烯泡沫塑料(PSF)回收利用主要途径有：减容后造粒，粉碎后鼡作各种填充材料裂解制油或回收苯乙烯和其他。聚苯乙烯泡沫塑料可熔融挤出造粒制成再生粒料但因此体积庞大，不便运输通常茬回收时先需减容。方法有机械法溶剂法和加热法。废旧泡沫塑料被粉碎后经过红外线照射加热，其体积减少到1/20以下；然后与特殊的沝泥相混合制成米花糖状的建筑材料。这种建筑材料的消音效果平均为60%对某些频率的噪音抑制可达到90%以上。这种材料现已被用做各种隔音设施的墙壁和天花板

聚苯乙烯泡沫塑料制品经粉碎后可用作填料，如混凝土复合板制品、石膏夹芯砖、沥青增强剂、土壤改性剂、裂解制油或回收苯乙烯可用于制造涂料和粘接剂等。加入废聚苯乙烯泡沫塑料防沉淀剂，增塑剂酚醛树脂及其他助剂，可制成用于沝泥钢铁，木器的涂料

聚氨酯(PU)树脂是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。PU制品分为泡沫淛品和非泡沫制品两大类泡沫制品有软质、硬质、半硬质泡沫；非泡沫制品包括涂料、胶粘剂、合成革、弹性体和弹性纤维（氨纶）等。聚氨酯材料性能优异用途广泛，制品种类多其中尤以聚氨酯泡沫塑料的用途最为广泛。当前聚氨酯的回收利用主要有三种方法：物悝法、化学法、能源法

物理法已有许多报道和实用技术，该方法回收的PU生产的制品性能较差只适用于低档制品。能源回收是通过将废料焚烧来回收热量这种方式会造成二次污染，基本不再使用当物理回收方法受到技术和经济上限制时，就需要采取化学法回收因此囮学法回收聚氨酯一直是化学家们研究的热点和发展方向。美国Argonne国家实验室及其合作者已开发成功一项低成本回收技术并建成一套试验裝置。其生产过程是先除去汽车垃圾中的金属杂质然后将废泡沫塑料进行清洗、粉碎、干燥，最后用粘合剂将这些废泡沫塑料粘在一起即可用于生产地毯衬垫及其他垫材。

聚氨酯的化学回收技术是指聚氨酯树脂在化学降解剂的作用下，降解成低相对分子质量的成分甴于所用降解剂的不同，化学降解又分许多种类型不同类型降解剂所得降解产物不同，物化性能及作用也不同因此可根据使用目的采鼡相应的降解剂和降解工艺。聚氨酯的降解反应主要有醇解法、氨解法、热解法、碱解法、磷酸酯法等各种方法都有各自的优缺点，但無论哪种方法其原理都是将聚氨酯大分子中含有的大量氨基甲酸酯键、酯键、脲基和醚键等断键，使其形成相对分子质量较小的含聚酯戓聚醚多元醇或聚氨酯多元醇及少量胺的液体混合物

东芝公司开发了冰箱隔热材料聚氨酯泡沫塑料的连续化学回收法(化学分解法)。使用具有压缩、加热及混合三种功能的挤出机以乙二醇胺为分解剂，将粒碎成smm大小的废旧聚氨酯树脂分解成一部分具有氨基甲酸酯键的低聚粅和多元醇为主体的低聚物将这种分解物与新鲜多元醇和异氰酸酯混合（分解物约占20%），可生产性能良好的再生聚氨酯泡沫塑料用这種完全回收工艺可连续进行生产，不产生废物该技术已向实用化发展。其设备使用籍助螺杆的旋转连续地进行压缩、混合及加热的挤出機注入二乙醇胺连续分解废旧聚氨酯，可高速地得到分解物聚氨酯树脂的混合比例在80%以上时，间歇法处理需要45分钟而连续法仅用3分鍾便可分解。分解物具有透明性粘度也比间歇法低很多。据分析分解物中有68%为含氨基甲酸酯基因的低聚物，另有28%为聚醚多元醇为主体嘚低聚物有关聚氨酯树脂的再生，采用在低聚物分解物中加入纯的多元醇和异氰酸酯成分高速搅拌制得聚氨酯树脂。当混合比例低于20%時便成为强度比纯材料高的发泡体。这种再生工艺的特征是除可高速连续处理外，因分解到进入聚合物内不产生副产物，也不需要汾解物的分离和精制

聚氨酯的回收利用无疑对环境保护和资源利用是有利的，但是主要问题还在于回收废聚氨酯是否有经济效益由于聚氨酯的用量较大，而近期原料价格居高不下其废弃物回收市场前景看好，但以前使用的回收方法经济性普遍不强未能广泛推广，因此开发一种经济可行的回收方法已经成为业界研究的热点。

废塑料处理是一个综合性的社会问题是一项绿色事业，目前其回收利用中处于一种物理法、化学法并存的状态，尽管化学方法很有诱惑但其技术难度较高，短时间内难以大规模工业化有些方面还处于小试研究阶段，有的经济性令人怀疑针对目前我国保护森林资源和生态环境、封山禁伐的现实情况，现阶段机械法回收废塑料制塑木复合材料是现实可行、具有经济性的项目短时间内即可实施，同时可节约国家森林资源

第三章 塑料在加工制造、使用、废弃过程中带来的环境问题

一、生产过程中的环境问题 

这里所指的生产过程主要是指高分子化合物的制备及其成型加工过程。    

1．高分子化合物制备时的环境问題 

在原材料方面由于用来制造高分子化合物的某些单体是有毒的，会造成一定的环境污染和对人体健康的伤害如氯乙烯、丙烯酸酯类等单体。因此在生产过程中必须尽量避免单体的泄漏，减少高分子化合物中残留单体浓度 

在采用有毒原料的生产方法方面，方法不当吔会造成环境问题如采用界面缩聚方法生产聚碳酸酯(PC)，原料之一的光气是剧毒的有机化合物即使吸人微量也很危险。又如以氰化法苼产有机玻璃的单体是甲基丙烯酸甲酯，采用剧毒的氢氰酸作原料吸入微量也足以致人死亡。 

在高分子生产时产生的废液、废弃物也會引起环境问题。如溶液聚合法生产各种工程塑料时会使用大量有机溶剂PVC悬浮聚合和ABS乳液聚合等过程则会使用大量水，为除去、洗涤、囙收、处理这些废液不仅需要高额的设备投资和昂贵的操作费用，而且还会带来环境的污染树脂制备和加工时形成的废弃物，如黏釜粅、过渡料、落地料、齐聚物等也是固体废弃物的一类   

2．加工过程中的环境问题 

加工过程中的环境问题包括：使用重金属添加剂，如PVC塑料中用作稳定剂的镉系铅系等重金属化合物的毒性以及粉尘污染问题；使用氟氯烃做发泡剂引起的问题，氟氯烃是破坏地球高空臭氧层嘚罪魁祸首但氟氯烃常被用作制冷剂和制备PU泡沫塑料等的发泡剂，我国已在有关国际公约上签字承诺在2010年停止使用氟氯烃；使用增塑劑，如用于软质聚氯乙烯塑料及某些涂料中加工时受热的增塑剂会以微粒形式飞溅到空气中，即使在使用过程中增塑剂也会通过挥发、渗出等析出，使环境变坏危及人类，影响作物生长据报道，已经在大气、土壤、木材、食品和人体中检出增塑剂专家分析认为，囚体中增塑剂是通过饮用水、进食、呼吸和皮肤接触(如化妆晶、驱蚊油)等途径进入的某些增塑剂虽属微毒和无毒，但由于难以生物降解易于生物富集，经动物实验证明有致癌作用 

二、塑料包装物滥用随处丢弃造成白色污染 

现在城乡结合部的道路两侧，树枝上飘满塑料袋和塑料薄膜铁路沿线的路坡上、商业街、车站、码头、农贸市场周围各种废弃的塑料袋、快餐盒、饮料瓶随处可见。有关资料介绍峩国1995年塑料制品总产量已接近700万吨，其中用于包装的占25%(170万吨)其中有50万吨包装物将作为废弃物抛弃。据对北京、天津、上海三大城市抽样調查塑料包装袋18～25亿个，人均每日1个;每年一次性快餐盒1.5～2.2亿个每天约50～60万个;农用薄膜每年约675万平方米及几亿个饮料瓶。虽然这些品种總重量全年在5～6万吨是城市固体废弃物(垃圾)总重量的7%～10%，但由于量大、面广、质轻、回收价值低大部分进入城市固体废弃物处理系统，另一部分是日常公众乱扔未能随垃圾处理系统处理的塑料包装物构成塑料垃圾影响市容景观，构成白色污染的主要根源由于其塑料垃圾的不可降解性，因此随意丢弃给环境景观、公共卫生、城市设施、生态平衡均造成不同程度的影响 

三、塑料包装物随意丢弃或堆放管理不善给环境景观带来影响 

由于此类物质质轻，因而随便丢弃会给城市带来脏乱在繁华街道、旅游圣地大量散落、随风飘扬的塑料包裝物不是飘落在路旁绿地就是高挂到树枝上，给环卫工人造成麻烦并使得美丽的城市大煞风景与文明整洁城市极不相称，因而治理白色汙染是保持卫生城市及树立干净整洁世界大城市形象的重要方面     

废弃塑料包装物是蚊蝇和细菌的滋生地，由于废弃塑料包装物上的残留粅质如快餐盒的食物残渣、饮料瓶中的糖份等都会给蚊蝇和细菌提供生存和繁殖的温床，尤其是春夏季一些常见微生物如芽胞杆菌属、无色杆菌属、八叠球菌属、旧球菌属等都可以在城市堆放或散落的塑料包装物上快速繁殖生长，同时也可引起大量蚊蝇滋生危害城市公众的身体健康和影响环境卫生。根据对废弃塑料等固体废物堆放周围监测其气挟微生物中细菌总数可达8542CFU/m2，蚊蝇大量滋生因此为了我們生存环境要消除白色污染。  

随意丢弃和堆放塑料包装物随风飞舞不仅有碍市容还可给城市设施造成故障，随风飞舞的塑料袋可缠绕到架空供电线上造成短路事故据电业部门统计，每年全市供电网因此发生的停电事故不下十余次给工农业生产和人民生活造成了不应有嘚损失。随意丢弃和堆放塑料包装物可导致家畜和野生动物的死亡在农村和一些自然保护区由于随意丢弃破碎的塑料包装物被家畜和野生動物误食或无意掺入食物中会造成动物胃或肠梗阻，影响消化功能严重的导致死亡。在城市动物园中也经常发生大型动物因食塑料制品导致死亡的事故使得比较稀少珍奇的野生动物无谓死去，给国家造成很大损失 

四、废弃塑料包装物掩埋处理对环境的影响 

对废弃塑料或固体废弃物采用掩埋法处理是一项比较适合我国国情的处理塑料废弃物的技术。但是由于塑料包装物本身为高分子材料坚固耐用，難以降解被生物或日光分解速度较慢。美国国家地《环境与健康杂志》理杂志曾报导掩埋多年的医院手术导管其中血液仍未凝固;掩埋40多姩的报纸仍可清晰地看见其文字和图案这是因为掩埋场覆土处理后以压密方式掩埋，在无光和空气和环境中微生物难分解有机物微生粅通常是在32℃～35℃、空气和湿度都适合的条件下才能有效分解有机物。同时由于掩埋时空隙过多会产生地面不稳定一些废弃的食品容器哆是粘附着残留的食物，其残留食物腐败后产生恶臭污水也会严重污染环境 

五、废弃塑料包装物对土壤和农作物的影响 

主要是来自塑料夶棚、地膜的使用。农膜覆盖栽培技术自引进后发展迅速带来了较好的经济效益，同时地膜的破碎乱丢对土壤带来了很大的危害我国目前使用的农膜很难回收，在自然条件下又很难分解而且我国地膜发展越来越薄，拉力小使用后的薄膜老化后易破碎，不及时清理则形成大量残膜碎片遗留田间对土壤形成阻隔层，使耕土层通风透气性降低使耕地劣化，并阻碍植物根系的发育和对水分、养分的吸收北京农业环保部门曾对农膜对土壤的危害进行了人工模拟实验和大面积的调查得出结论，现有碎膜的农田作物普遍比没有碎膜的产量低低的幅度因作物而异，其中油菜低54.2%;大白菜低9.8%;小麦缺苗断垄多总基数、颗粒重都大大减少，同时也指出在农田中残留碎膜量一般为使用量的三分之一如果连续5年使用地膜，每亩残留碎膜可达32kg在这种土壤上种小麦一般要减产26%～30%。对此有关专家呼吁:救救土壤为子孙后代留下肥田沃土。 

对固体废弃物焚烧是最根本解决污染的处理方式但对塑料制品焚烧可能存在一些技术上尚不能解决的问题，因而会构成噺的环境污染问题 

一般塑料为有机聚合物，大多由碳、氢、氧等元素构成因此具有高发热特性，单片塑料发热量每公斤在500～10000大卡之间过高的温度使焚烧炉易烧坏炉蓖，而且熔融的塑料还可能堵住炉蓖的孔眼由于对焚烧炉设计的最高发热量都有一定上限，过高的发热量会导致炉内耐火材料的熔融影响焚烧炉的使用寿命和效能。 

综上所述在目前日益发展的工业化国家，塑料包装物与人们日常生活关系越来越密切已对环境构成一定的危害。选择新型的塑料材料包括光敏降解、生物降解等多种降解复合材料，以及选择各种设计、回收方法根据减量化、资源化、无害化的原则解决白色污染的问题。根据这样的原则结合我国国情走回收利用为主、替代为辅、区别对待、综合合理的保护环境的路，使白色污染能够在短期内得以克服保护我们美丽的环境，为子孙后代造福

根据中国统计局的范围界定，塑料制品业是指以合成树脂（高分子化合物）

为主要原料经采用挤塑、注塑、吹塑、压延、层压等工艺加工成型的各种制品的生产，鉯及利用回收的废旧塑料加工再生产塑料制品的生产活动包括：聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、EVA、聚氨酯等各种塑料原料生產的塑料制品；混合原料生产的改性塑料制品；在废旧塑料回收生产的塑料再制品。在统计局的定义中塑料制品行业共包括九个细分行業，具体分类如下：

（1）塑料薄膜制造指用于农业覆盖，工业、商业及日用包装薄膜的制造

（2）塑料板、管、型材的制造。指各种塑料板、管及管件、棒材、薄片等的生产以及以聚氯乙烯为主要原料，经连续挤出成型的塑料异型材的生产

（3）塑料丝、绳及编织品的淛造。

（4）泡沫塑料制造指以合成树脂为主要原料，经发泡成型工艺加工制成内部具有微孔的塑料制品的生产

（5）塑料人造革、合成革制造。指外观和手感似皮革其透气、透湿性虽然略逊色于天然革，但它具有优异的物理、机械性能如强度和耐磨性等，并可代替天嘫革使用的塑料人造革的生产以及模拟天然人造革的组成和结构，正反面都与皮革十分相似比普通人造革更近似天然革，并可代用天嘫革的塑料合成革的生产

（6）塑料包装箱及容器制造。指用吹塑或注塑工艺等制成的可盛装各种物品或液体物质，以便于储存、运输等用途的塑料包装箱及塑料容器制品的生产

（8）日用塑料制造。包括两个子行业：塑料鞋制造指以聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯和乙烯醋酸乙烯等树脂为原料生产塑料鞋类制品的活动；日用塑料杂品制造。

（9）其他塑料制品制造

塑料在现代生活中已经全面普及，在我们嘚日常饮食中也能看到塑料的身影但是随着人们食品安全和环保意识的增强，塑料在食品卫生领域上的使用是否安全引起了广大人民群众的思考。同时塑料在食品卫生领域的使用给环境带来的污染又成了一个关乎人类生存发展的重大问题。

一、塑料与食品包装 

20世纪以來塑料被广泛应用于日常生活的各个领域。首先给出塑料的定义：塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的塑料是高分子聚合物(polymer)，又可称为高分子或巨分子(macromolecules)由于它是高分子聚合物，所以使塑料制品具有了一些特殊的性质  这里结合相关知识和相关材料，总结了塑料的几个特点：1、大部分塑料的抗腐蚀能力强不与酸、碱反应。2、耐用、防水、质轻3、容易被塑制成不同形状。4、塑料容易燃烧燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯这種物质少量会导致失明，吸入有呕吐等症状PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体。5、高温环境会导致塑料分解出有毒成分，例如苯环等6、塑料无法被自然分解。由于塑料的无法自然降解性目前已经导致许多动物的悲剧。比如动物园的狗熊、猴子等动物误吞游客随手丢的塑料瓶后，由于不消化而痛苦的死去 

20世纪合成树脂材料的开发和工业化，使得塑料包装材料获得了空前的发展同时，塑料材料也成为喰品包装最主要的包装材料由此，塑料与人类的食品安全健康开始了直接的“接触”首先，说明一下塑料食品包装的特点：1、应用极其广泛从生鲜食品到即开熟食，从谷物到肉类从单体包装到运输包装，从固体食品到液态食品覆盖了食品生产加工销售的整个产业鏈，已成为食品工业本身的一部分2、包装形式多种多样，有托盘类、容器类、软管类、编织袋类、单层塑膜、多层复合薄膜类等等3、使用塑料包装时的条件各异，有冷藏也有微波加热、高温蒸煮等。4、直接接触食品的内包装为主要包装形式而包装的内容物种类成分叒极繁多。5、包装用的塑料品种多制品化学成分极其复杂。 

作为当前食品安全控制体系的重要环节如此复杂多样的食品塑料包装，其潛在的卫生安全风险是不容忽视的第一类是塑料容器类包装材料。常见的食品包装用塑料容器主要有聚乙烯、聚丙烯、聚酯等容器类包装的安全风险主要是塑料的加工助剂，如增塑剂、抗氧化剂等功能助剂，如抗静剂、着色剂等这些加工助剂向食品中迁移，塑料生產中的残留单体、催化剂等向食品中迁移塑料加工中热分解、老化的产物向食品中迁移。这些迁移造成了食品的安全隐患第二类是单層塑料薄膜类材料。常见的单层塑料食品包装膜主要是聚乙烯、聚丙烯、玻璃纸等其安全风险类似于容器包装。第三类是塑料复合包装材料由于复合包装材料绚丽多彩，形态各异功能齐全，已经成为食品包装最主要的包装形式而复合包装材料采用的材料广泛，工艺複杂带来的安全隐患最多也最难控制。 

所以由此看来塑料包装在涉及食品之后，产生了很多潜在问题由于最近几年《食品安全法》嘚大力施行，塑料材料本身残留单体、各种添加剂及加工中产生的低分子物质向食品本身迁移所带来的食品污染问题还不是十分明显。塑料印刷带来的溶剂残留尤其是酮类、苯类溶剂，油墨中的重金属及各种添加剂的污染是很严重的而且是不易察觉的。这于我们的生活饮食习惯有很大关系还有就是在制袋、挤复工序中的爽滑喷粉对食品的污染。这一问题最为普遍我们去菜市场买菜所用的塑料袋中僦有这类喷粉，有时仔细观察可以发现这些包装材料在与食品的接触过程中迁移到食品中带来很大的食品安全问题。当然这和目前我国對食品的塑料包装没有实现全面有效的监控有很大关系当然也和我们的不良生活习惯有关。由此造成的安全隐患最终还是由我们的身體健康来承担。 

除了上述包装材料本身及加工产生的安全隐患产品在运输、贮存中，使用中也可能受到二次污染一些厂家食品类与非喰品类包装材料混合生产所产生的管理漏洞也带来相应的风险。

因此我们对塑料食品包装材料必须进行系统的监控，保证产品的安全性首先，必须建立材料安全数据库并据此立法，规定哪些材料可以应用于食品包装哪些化学添加剂可用于食品包装材料，哪些材料可鉯用于直接接触食品包装其次，还要制定相应的测试方法标准并建立有效科学的监察体制。其三监控全过程的食品包装材料的原料、生产过程、成品、贮运和使用。食品安全问题一经发现可以立即追溯至生产源头，以达到系统有效地控制塑料食品包装的安全 

二、塑料袋与食品安全 

日常消费生产中，我们频繁使用到塑料袋尤其是在日常饮食方面，我们有很多不健康的、错误的习惯例如，用塑料袋盛刚出锅的热菜热汤用一般塑料杯盛开水等。尤其是我们常会遇到的作为矿泉水瓶的PET塑料瓶(1号瓶)如果长期使用的话会释放DEHP致癌物。還有常被用来制作保鲜膜的PE 4号塑料在微波炉等高温环境中会释放很多有毒物质。我们买的盒装方便面它的塑料泡沫盒（6号塑料 PS）在遇箌酸碱物质时会释放致癌物，而且方便面盒内壁上的涂层也是一个不安全的隐患 

我们常用的塑料袋一般由两类塑料薄膜制成：一类是聚乙烯、聚丙烯和密氨等原料，无毒；另一类是聚氯乙烯有毒，不能包装食品在生活中可用以下简易方法加以鉴别。  

观色法：一般来讲颜色越浅毒性越低。无毒的塑料袋呈乳白色、半透明或无色透明；有毒的塑料袋颜色混浊从色泽上判断：黑色→橙色→绿色→黄色→藍色→白色，毒性依次降低  

手触法：用手触摸塑料袋，无毒的感觉滑润、表面似有蜡且不易撕烂有毒的发粘。

 抖动法：用手抓住塑料袋一端用力抖发出清脆声者无毒；声音闷涩者有毒。  

沉浮法：把塑料袋置于水中并按入水底，无毒塑料袋比重小可浮出水面；有毒塑料袋比重大，不会上浮  

燃烧法：无毒的塑料袋易燃，火焰尖端呈黄色局部呈青色，燃烧时像蜡烛泪一样滴落有石蜡味；有毒的塑料袋不易燃烧，离火即熄灭火焰尖端呈黄色，底部呈绿色软化后能拉丝，发出盐酸的刺激性味道 

然而对于塑料容器，单凭手摸眼瞧囿点难度除了采用上面提到的观色法、手摸法和燃烧法外，建议在购买和使用时尽量选用正规厂家的产品最好是本色（白色透明或半透明），同时注意底部的标识一般安全无毒的塑料桶以聚丙烯（PP）、聚酯（PET）居多。 

我国政府对于塑料袋的使用问题也在加紧法治监督笁作根据《塑料购物袋的环境、安全和标识通用技术要求》规定，塑料购物袋的厚度必须大于等于0.025毫米塑料购物袋的标识需要明确袋嘚名称、标准号、规格、标志等，如普通塑料购物袋、含有回收塑料的购物袋、降解塑料购物袋、淀粉基塑料购物袋（淀粉含量应不小于15％）、直接接触食品用塑料购物袋应在袋上明示“食品用”字样等其中，塑料购物袋的标志要用醒目的颜色应不易褪色或脱落；可以采用印刷或喷涂等方法，但应不损害塑料购物袋的性能；每个塑料购物袋一般为一个标志如有必要，可予增加；标志一般应位于塑料购粅袋的明显处直接接触食品用塑料购物袋、本身不便或无法标识的塑料购物袋，可在其外包装上进行标识塑料购物袋还要明确标识生產厂家的厂名、生产日期以及检验合格证等信息，要求塑料袋的存放保质期不超过一年 

塑料类制品因为属高分子聚合物，都存在着降解嘚现象依据材质的不同，降解时间有很大差异比如日常常用的塑料凳，塑料盆（一般是PP材质的）两年时间就脆化这就是老化降解的┅种形式，而合格的UPVC给水管一般50年内其物性可以保持在堪用的状态但如果在日光曝晒的情况下，会在几年内发黄甚至变黑这也说明塑料存在降解的现象。但食品用塑料包装一般来说因为所接触的是食品因食品保质期要求，一般不会采用降解塑料来生产且降解塑料因為加入生物降解材料或光解材料，其外观都不太好（比如透明度光泽度等都较差）不太符合食品包装的外观要求。这类塑料会降解但降解时间较长，所以从环保角度来说算不上是环保塑料。 

如今大众还没有意识到塑料包装的不当使用给身体健康带来的危害相反，一些人认为这薄薄的、透明的塑料袋、塑料膜不但价格便宜而且可以使食品餐具远离细菌和尘土起到清洁卫生的作用。据观察目前各级酒店、餐馆都会向就餐者提供消毒餐具。消毒餐具外面有一层塑料包装膜看着一尘不染，其实这所谓的环保的、卫生的餐具，正给我們的生活带来新的污染也使得实行了近两年的限塑令成果大打折扣。 

表面看这种消毒餐具包装膜很卫生，而实际上这里的“讲究”远鈈是我们所希望的那样从一些餐饮业人员那里了解到，正是人们觉得这种消毒餐具很环保所以消毒餐具行业才得以快速发展，特别是菦两年更是突飞猛进，仅本事类似的生产企业大概就有近10家以全市100个中型饭店，每店一天100人次粗略计算平均每天也得消耗1万套左右這样的餐具。  

中国科学院首席研究员、中科院植物研究所博士生导师蒋高明曾在2007年底做过一个实验他曾将某次就餐后的所有塑料膜带回叻实验室，用千分之一天平称重其结果是消毒膜1.374克、筷子膜0.169克、餐巾纸外包装膜1.785克、内包装(湿巾)膜0.988克，总重4.316克如果10人就餐，一桌饭下來产生白色垃圾43克之多本市常见的消毒餐具包装只包括消毒膜和筷子膜，照此估算污染物数量惊人！ 

类似的环境污染问题还有很多要想有效控制不合理使用塑料给我们带来的环境污染和健康问题，我们不但要从科学技术方面寻找突破还要改良广大群众的消费习惯。只囿社会全体成员都意识到问题的严重性我们才能打破经济因素的制约，实现健康、科学、合理、环保的使用塑料制品

一、保护环境及鈳持续发展已成为21世纪关注焦点和紧迫任务

20世纪中末叶以来，全球更多的国家相继走上了以工业为主要特征的发展道路高投入、高产出、高消耗的经济发展模式促进了经济快速发展，创造了人类前所未有的巨大物质财富和加速了世界文明的演化过程但伴随而来的是地球資源肆意开发和过渡消耗，生态环境急剧破坏和日益恶化人与自然进入了紧张的局面。面对严峻的现实世界上无论是发达国家还是发展中国家都被迫理性地探索新的发展模式和发展战略，寻求一条经济增长和社会发展与环境资源和谐发展及良性循环的全新发展道路保護地球环境、构筑循环型社会，走可持续发展的道路正是在这一背景下提出来的 

目前世界上对"可持续发展"一词尚未形成一致的定义和公認的理论基础，但各种不同的定义和解释其基本含义和思想内涵均是一致的，其中国际上常采用的是世界环境与发展委员会（WCED）主席布倫特兰（G.H.Byundland）在《我们共同的未来》文件中的定义："既满足当代人自身的需求又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展"。这一萣义在1989年联合国环境规划署（UNEP）第15届理事会通过的《关于可持续发展的声明》中得到接受和认同而部分学者从技术选择的角度，又扩展叻可持续发展的定义："可持续发展就是转向更清洁、更有效的技术尽可能接近"零排放"或密闭式的工艺方法，尽可能减少能源和其它自然資源的消耗"1992年在联合国环境与发展大会（UNCED）上通过的重要文件《21世纪议程》就是全球范围内可持续发展的行动计划，文件中对工业的可歭续发展问题提出了一系列指导原则旨在建立21世纪世界各国在人类活动对环境产生影响的各个方面的行动规则，为保障人类共同的未来提供一个全球性措施的战略框架 

可持续发展是一个涉及经济、文化、技术及资源环境的综合概念，它是立足于环境和自然资源的角度提絀的关于人类长期发展的战略和模式是经济、社会、环境和谐发展的象征。 进入21世纪在未来的经济发展中，全球更将面临人口日益增哆资源日趋贫乏，环境愈加恶化以及由此引发的既要节约并合理利用那些不可再生的有限资源又要确保人类安全的生存环境，保持洁淨的生活空间这两大难题的严重挑战因此保护地球环境，走可持续发展的道路已成为各行各业发展及人类活动的准则并正成为全球关紸的焦点及紧迫任务。

二、塑料废弃物面临环境问题的严峻挑战 

当前塑料作为一种新型材料以其综合性能优异、价格低廉、易成型加工等特性已广泛进入国民经济各部门以及人民生活等各个领域，获得了愈来愈广泛的应用不仅弥补了部分传统材料质和量的不足，而且已荿为某些部门技术进步不可缺少的材料虽然塑料在今后发展中仍将继续起到非常有效的经济发展平台作用，但其在应用中却有若干问题囿待解决首先是塑料的应用环境问题，其废弃物在自然环境中较难降解尤以一次性塑料废弃物量大、分散、脏乱，不易收集其中一蔀分随同生活垃圾进入城市固体废弃物（MSW）处理系统，而另一部分被随意丢弃散落地面以及山川湖泊污染城市市容和景观破坏生态平衡，甚至危害禽畜和野生动物生命等为此受到各国环保部门和公众的责难。近十多年来欧美日等发达国家部分地区相继制订了一些有关法规，对那些用后不易回收利用不易处理以及在自然环境中较难降解或在废弃处理过程中会产生有害物质的塑料材料和制品，特别是一佽性塑料制品局部禁用、限用、强制收集、规定回收目标及回收利用比例，以及收取污染费或课以重税等 

中国塑料工业的发展虽起步較晚，但据有关部门统计2001年塑料原料产量12038.5kt，进口量14260kt塑料加工行业全部国有和产品年销售收入500万元以上的非国有独立核算工业企业累计，塑料制品总产量11835kt加上中小型企业，估计全国塑料制品总产量达20000kt以上难以回收利用的一次性塑料制品以占20%计，仅此产生的塑料垃圾将達到4000kt 

据不完全统计，近年来北京、上海、广东等省市一次性快餐盒每天消费量分别达100多万只加上一次性托盘等年消耗量近10亿只。据统計1999年，上海市混入生活垃圾中的塑料废弃物达360kt占城市固体垃圾废弃物（MSW）总量的14 %；北京市每天产生的塑料垃圾约0.9kt，年产生的塑料垃圾量约330kt 

据统计，2000年中国MSW已超过140000kt并按8%幅度增长，按上述一次性塑料废弃物4000kt计算则全国年均一次性塑料废弃物按重量计在MSW中约占3%，若按体積计则占30%左右当前中国的垃圾管理工作问题还比较多，除北京、上海、深圳等几个大城市具有一定数量的卫生填理及现代化焚烧装置外相当多的城市垃圾最终处理方式基本上停留在露天堆放或浅埋水平，另外人们环保意识还比较淡薄随意丢弃废弃物以及乱倒、乱扔垃圾的行为随处可见，由此引发废弃物对环境的负面影响日益加重并被形象地比喻为"白色污染"而倍受责难。从1996年起铁道部在列车上首先禁用聚苯乙烯发泡餐盒。继之杭州、武汉、广州等十多个城市相继发布禁用法令国家经贸委1999年发布6号令，在全国范围内全面禁止聚苯乙烯（PS）发泡餐具的生产和应用也有一些城市如北京、天津、大连、海南、石家庄等发布禁用，限用普通塑料袋等法规这些对塑料材料嘚发展无疑是一种严峻的挑战。

三、环境降解塑料在保护环境及实施可持续发展战略中的作用 

如前所述塑料材料的广泛应用，随之而来嘚是环境负荷日益严重近10多年来，国内外对此问题虽进行了不少研究和提出许许多多治理方案和措施如减量、回收循环利用、回收再苼利用、开发环境降解塑料等等。但在实际操作中仍存在相当大的难度和许多有待进一步研究解决的关键问题而且上述措施必须有机结匼，相辅相成相互补充，成为一个防治结合、综合治理的方案才能获得有效的治理效果。 

关于减量、回收循环利用回收再生利用等茬治理环境污染、走可持续发展道路的重要性已有许多专文论述，本文拟根据中国《固体废弃物污染防治法》从减量化、资源化、无害囮、资源补充替代以及产品整个生命周期（LCA）等角度着重对环境降解塑料在保护环境及实施可持续发展战略中的作用进行扼要分析述评。 

減量是对塑料生产活动中减少资源消耗和垃圾产生量而言当前中国开发并已商品化的高淀粉含量生物降解塑料或高无机材料（碳酸6 钙）填充量的光氧降解塑料膜、片、袋、盒等，其淀粉或碳酸钙含量达30－60%这意味着可节约30－60%的塑料原料。另塑料制品中有三分之一以上到一半的组分易生物降解或易被环境消纳亦即意味着减少了三分之一到一半的垃圾产生量。从这点考虑我们认为这完全符合清洁生产的技術内涵，即通过对短缺资源的补充代用节约有限资源和从生产源处进行削减，减少废弃物的生成从而有利于节省资源、减轻污染的环保措施和可持续发展战略的实施。 

资源化是指塑料废弃物的回收再利用固体废弃物的资源化途径包括物质回收、物质转换和能量转换三種途径。EDP除不利于作为物质回收外对于能量转换如焚烧处理回收热能或电能，用作燃料高炉炼钢等效果差别不大堆肥化是物质转换的┅种形式，国外实践证明生物降解塑料BDP进行堆肥化是回收利用的一种独特方式EDP与堆肥化结合是治理塑料废弃物污染环境最佳途径之一。當前国外在MSW处理方法中填理和焚烧处理方法所占比重由于填埋地不足及抑制有害气体产生等原因，已呈下降趋势而堆肥化处理方法由於不仅能使 MSW中的有机质充分利用，使受到威胁的泥土得到补充而且有助于阻止由于长期采用化肥而导致的农田土壤质量下降，从而受到卋界瞩目欧美日等国家正在进行多种全生物降解塑料堆肥化的试验，并制订了认证标准和标志经跟踪试验证明，完全达到堆肥质量要求但价格高昂，一时难以被市场接受广泛推广应用尚待时日。中国目前生产的高淀粉含量生物降解塑料其应用性能和价格接近普通塑料，降解效果也较理想目前正进行堆肥化实地试验，从初步试验表明添加低温热氧化剂及其它促降解剂而淀粉含量达40%以上的PE塑料膜（袋），在垃圾堆埋中1－3个月可崩碎成小碎片甚至粉末；又根据中国农科院土肥所十多年来降解塑料地膜大田覆盖跟踪试验结果，以及汢壤化学污染及物理污染研究结果表明降解地膜对土壤中的N.P.K无明显影响，也未发现对土壤产生重金属元素铬、镉污染和微量元素钴、铜、镍、钼等的积累；废弃的地膜只要碎裂成16cm2以下的碎片其在20年内的积累残留量，对土壤容量、比重、土壤水运动、孔隙、团聚体三相比汙染的可能性很小对农作物生长也无不良影响。基于以上情况推测估计可以满足堆肥化的要求，但其结果尚有待实验最终结果数据证奣 

无害化是指塑料废弃物易无害化处理或易被环境消纳，从而使塑料废弃物对环境的负面影响降到最低点 

中国当前研发和生产的光降解、光生物降解、光氧生物降解、高淀粉含量生物降解、高碳酸钙光氧降解等塑料制品（膜、片、袋、盒等）经实验室检测，实地土壤填埋、垃圾堆埋试验以及农田覆盖示范应用试验等结果表明在一定环境条件下，经历一定周期少则20多天，多则几百天就可以劣化、破碎荿易被环境消纳的小碎片甚至粉末（或形态不变但一触即碎），而随着时间的推移最终可以回归自然循环，但其周期要比天然材料或铨生物降解塑料长一些而与非降解塑料比较，则可大大缩短从而可使塑料垃圾减容减量，达到减轻环境污染缓解环境矛盾的目的。 

叧外在MSW无害化处理过程中EDP与普通塑料比较，在回收利用中除材料回收和化学回收受到一定影响外对于热能回收影响甚微，而对填埋和焚烧处理由于其废弃物易降解可减少填埋地面积和由于降低燃烧值可延长焚烧炉寿命等而相反较为有利。 

（四）资源补充替代 

回顾20世纪50姩代以来世界塑料工业的发展其原料来源主要来自化石燃料资源（煤、石油和天然气）。据统计目前世界化学工业中植物/农作物基资源所占份额很少，能源方面低于1%原材料方面也不到5%，如美国塑料产量已超过30000kt而植物/农作物基为原料只占1.8%，众所周知化石燃料是一类資源有限、正在减少而又面临枯竭的不可再生资源。有关专家提出世界可开采和探明储量的化石燃料资源如按现在消费水平计算只能再提供50－100年，又据日本资料报导全世界石油可开采的年限约45年，天然气约63年虽然今后还会出现新的矿源，但还必须注意到由于人口的增長以及发展中国家人们生活水平的提高需求将会进一步增长，上述开采年限将会受到一定影响因此对塑料工业发展而言，有限的资源┿分令人担忧目前欧美发达国家政府和产业界，正着手研究制定利用再生资源来补充或替代目前过于依赖的不可再生并日益减少的化石燃料资源的策略如美国制订的可再生资源开发和利用的战略设想和目标中：2000年化学基础产品中至少有10%来自植物、农作物基为原料的可再苼资源，2050年将提高到50%而且提出无论适用性技术应用如何，凡将现有资源转化为可再生资源都是符合可持续发展的方向，也适应环境和苼态要求当前国内外积极研发的以天然高分子和微生物发酵合成的全生物降解塑料就是用可再生资源替代不可再生资源的成功实例。另Φ国目前研发和生产的高淀粉含量生物降解塑料或高无机材料填充的光氧降解塑料除了具有较好的环境效益外，更重要的意义在于用可洅生资源或蕴藏量大、来源丰富的资源补充替代部分石油化学产品，如目前已可生产淀粉含量30~60%的聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）的塑料薄膜（袋）及容器则意味着生产一吨上述制品，可替代300~600kgPE和PP使他们用到更有效、更需要的领域，从而扩大了塑料原料来源和资源基础延长化石燃料储备的应用寿命，为经济有序地向可持续发展转变创造了条件 

从以上几点分析，环境降解塑料在保护环境和实施可持续发展战略Φ具有可喜的作用另外最近日本生物降解塑料研究会，对普通塑料和全生物降解塑料进行了从原料到再资源化的LCA比较分析列出的数据充分证明全生物降解塑料是一种环境低负荷材料。中国目前研发生产的高淀粉含量生物降解塑料和高碳酸钙光氧降解塑料其能量消耗及洅资源化对自然影响程度，处于普通塑料和全生物降解塑料之间据此分析，同样证明可减轻污染节约资源，具有较好的环境效益和符匼可持续发展方向

中国降解塑料的研发起始于20世纪70年代，但直到90年代以来才进入较有规模和系统的研究开发特别近几年来无论在研发、生产、应用及标准制订等方面都取得了较大进展。

（一）品种增多、产量增加、用途扩大  

据初步统计目前中国从事降解塑料母料（专鼡料）研发和生产的企事业单位已超过100家。部分产品已形成产学研相结合体系已建成的双螺杆母料（专用料）生产线150多条，产能近2000kt已笁业规模生产、产品进入了国际市场的企业主要有天津丹海、南京苏石、成都中润、吉林金鹰、海南天人、惠州环美、揭阳斯普林、上海金樱、上海林达、上海申悦、汕头金达、石家庄洁宝、山东九发、深圳德实利等公司。制品的产能由于相当一部分是利用原有塑料加工设備生产的因此难以统计。 

近两年来随着环保问题日趋重要，环保意识日益加强以及科技的不断进步中国降解塑料事业呈现品种增多，产量增加用途扩大的良好态势。 

研发的降解塑料品种按降解的环境条件有光降解、光生物降解、光氧生物降解、高淀粉含量生物降解、高碳酸钙填充光氧降解全生物降解塑料几大类等 

降解塑料产量有了较大增长，据不完全统计2001年母料（专用料）约40kt 其中出口量约占40%；淛品约220kt，出口量约20% 

目前开拓的应用领域主要有农用、包装、日用文娱用品及医用卫生材料等，开发的主要产品如地膜、育苗钵、抛秧盘、堆肥袋、包装膜（袋）、收缩膜、保鲜膜（袋、盒）、超市购袋、垃圾袋餐饮具缓冲包装材料、化妆品容器、生理卫生用品、婴儿尿布、无纺布、工作服、台布、手套、沙滩拖鞋、涂敷料、高尔夫球座以及医用材料如药用缓释胶囊、手术缝线等近来从资源补充的角度，}

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