可持續(xù)的塑料降解產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析

　　摘要：塑料是人們?nèi)粘Ｉ钪泻芏嗌钪破返脑牧现唬诂F(xiàn)代社會中，人們已經(jīng)離不開塑料制品，但傳統(tǒng)的塑料制品對環(huán)境的污染較為嚴(yán)重，因此人們開始研發(fā)可降解塑料產(chǎn)品。本文通過分析處理廢棄塑料的方法，進(jìn)而延伸出對可持續(xù)的塑料降解產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

　　本文源自科學(xué)與技術(shù)【2020年第23期】《科學(xué)與技術(shù)》雜志是經(jīng)國家新聞出版總署批準(zhǔn)，中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會、新疆阿勒泰地區(qū)科協(xié)主管，新疆阿勒泰地區(qū)科協(xié)主辦的學(xué)術(shù)性期刊。《科學(xué)與技術(shù)》雜志創(chuàng)刊于1983年6月，國際標(biāo)準(zhǔn)大16開本，半月刊。 《科學(xué)與技術(shù)》雜志國際標(biāo)準(zhǔn)刊號：ISSN1003-9716;國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN65-1078/Z;郵發(fā)代號：58-53。

　　關(guān)鍵詞：塑料降解;可降解塑料;分析

　　前言：隨著科技的不斷發(fā)展，塑料制品應(yīng)對人們的需求也在不斷增加。但時(shí)至今日，塑料制品的不易降解性給世界環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，直接破壞著生態(tài)平衡，也影響著人們的身體健康。面對如此嚴(yán)峻的環(huán)境污染問題，人們逐漸研發(fā)出各類可降解塑料，以此來減少“白色污染”。

　　應(yīng)對廢棄塑料制品的方法

　　1.1原有的塑料處理方式

　　現(xiàn)代人們生活離不開塑料制品，塑料產(chǎn)品易于制造又價(jià)格低廉，其耐摔性和沖擊性都不錯(cuò)，因此得到廣泛使用，但傳統(tǒng)塑料制品不易于降解，給環(huán)境所帶來的“白色污染”也越來越嚴(yán)重。原有的對于廢氣塑料制品的處理方法主要分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段屬于塑料的粗處理階段，粗處理階段的處理方式主要有填埋法和焚燒法兩種方式。填埋法就是將廢棄塑料制品填埋在土地當(dāng)中，這種方法會破壞土壤的結(jié)構(gòu)，降低土壤的透氣性和蓄水性，對土質(zhì)造成影響，影響植物的生長，對生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞。焚燒法就是將廢棄塑料制品進(jìn)行焚燒處理，塑料在焚燒的過程中會產(chǎn)生大量的污染氣體，直接對空氣環(huán)境造成污染。第二個(gè)階段是細(xì)處理階段，對廢棄塑料的細(xì)處理指的是將廢棄塑料回收以后進(jìn)行二次加工并使用，這種方式不僅減少了廢棄塑料對環(huán)境的污染，也節(jié)約了制作塑料的原材料。第三階段是微處理階段，利用化學(xué)知識將廢棄塑料進(jìn)行分解，以此來減少對環(huán)境的污染，但這種方式的難度較高，成本較大。第四階段是預(yù)防處理階段，指的是督促人們在日常生活中減少使用塑料制品，提高人們的環(huán)保意識，以此來達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

　　1.2新型可降解塑料的技術(shù)

　　由于塑料制品對于環(huán)境的污染逐漸加重，越來越受到國家環(huán)保局的重視，為了減少廢棄塑料的污染，國家科研部開始研發(fā)可降解塑料技術(shù)，在滿足人們正常生活的前提下，實(shí)現(xiàn)廢棄塑料的自然降解，以此來實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。新型可降解塑料的技術(shù)主要有三種，即天然高分子降解塑料技術(shù)、微生物合成可降解塑料技術(shù)以及化學(xué)合成可降解塑料技術(shù)，運(yùn)用高科技手段有效達(dá)到降解塑料的目的，減少塑料制品對生態(tài)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

　　留存塑料的危害

　　從人們重視“白色污染”開始，對廢棄塑料盡可能的進(jìn)行處理，雖然看似解決了塑料污染的問題，但實(shí)際生活中，仍舊有許多留存塑料危害著生態(tài)環(huán)境以及人們的健康，尤其是那些難以被收集起來的廢棄塑料制品，如農(nóng)業(yè)上使用的農(nóng)用膜在土壤中的殘留塑料、海洋上的垃圾島存在的留存塑料以及被動(dòng)物誤食的塑料制品等。這些留存塑料制品，最終會通過生物鏈系統(tǒng)對生態(tài)環(huán)境和人類的健康造成危害，殘留在土壤中的塑料會改變土壤的性質(zhì)以及水質(zhì)，直接對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響;海洋上垃圾島的留存塑料會通過海水對人類的健康造成影響，動(dòng)物誤食的塑料也會影響動(dòng)物的健康，再通過食物鏈對人體造成危害。留存塑料的最終影響也是多種多樣，塑料中的有毒物質(zhì)會破壞生態(tài)環(huán)境，也會對空氣造成污染，會破壞人體的免疫系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)可致癌，因此，解決塑料危害的問題已迫在眉睫。

　　可持續(xù)的塑料降解產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析

　　3.1光降解塑料

　　光降解塑料是可降解塑料產(chǎn)品之一，是在傳統(tǒng)塑料中加入光敏劑，使得塑料可以在日照下逐漸分解。光降解塑料的主要設(shè)計(jì)是在光照條件下，使得聚合物鏈能夠有序分解，其中聚合物分解的原理是因?yàn)榫酆衔锉旧硎呛恤驶奈镔|(zhì)，讓聚合物吸收紫外線的光能以后，將光能的光增敏基團(tuán)引入到化學(xué)分子的主鏈當(dāng)中，讓主鏈中的長鏈斷裂成較低分子量的碎片，分子量碎片再通過氧化作用產(chǎn)生自由基斷裂反應(yīng)，使得羰基與烯烴類的基體結(jié)合，形成光降解型的分子，最終構(gòu)成光降解塑料。在光降解塑料中添加光敏劑可以有效提高其光降解的速率，比較常見的光敏劑有硬脂酸鐵、二茂鐵以及烷基硫代氨基甲酸鐵等[1]。

　　3.2生物降解塑料

　　生物降解塑料也是當(dāng)今較為常見的可降解塑料產(chǎn)品之一，顧名思義，生物降解塑料就是指可以被土壤或水中的細(xì)菌、霉菌以及藻類等微生物降解的塑料產(chǎn)品，將對生態(tài)環(huán)境有污染性的塑料制品降解成無污染物質(zhì)。生物降解塑料是利用微生物中富含的酶能夠?qū)⒕酆衔锓纸獬尚》肿拥脑恚浞纸膺^程為：先是將聚合物分解成分子量較小的碎片，然后細(xì)菌、霉菌等微生物再進(jìn)一步將小分子碎片吸收并消化，最終轉(zhuǎn)換為二氧化碳和水等物質(zhì)。生物降解塑料降解過程中的的形式主要有生物物理作用、生物化學(xué)作用以及酶 的直接作用三種，生物物理作用指的是細(xì)菌等微生物侵蝕聚合物，使得聚合物發(fā)生物理性破壞;化學(xué)作用為微生物與聚合物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并生成新物質(zhì);酶的作用主要是細(xì)菌直接使得分子氧化或崩裂。生物降解塑料的原材料主要為可分解的有機(jī)酸、蛋白質(zhì)以及纖維素等，運(yùn)用特殊的手段制成可降解型塑料，其原料無污染且具有食用性，不需避光，因此在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、農(nóng)用地膜以及食品包裝袋等方面被廣泛使用。

　　3.3光生物降解塑料

　　光生物降解塑料是一種復(fù)合型材料，具體指的是光降解材料與微生物降解材料相結(jié)合的一種塑料。光生物降解塑料同時(shí)具備光降解塑料和生物降解塑料兩種塑料的降解特性，它同時(shí)克服了光降解塑料對光特殊要求的缺點(diǎn)，也克服了生物降解塑料工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)，因此在近幾年發(fā)展較快，也被廣泛使用。光生物降解塑料其主要合成材料為微生物合成材料、天然高分子材料以及人工合成材料等，并在制作完成的可降解塑料添加光敏劑，使其具有光降解特性。在具有光照的條件下，主要由光分解聚合物，在不具備光照條件的土壤、污水等環(huán)境中以微生物分泌酶分解為主，使塑料達(dá)到降解的目的，避免污染環(huán)境。光生物降解塑料在一定程度生可以控制降解的速率，使得塑料的利用更加方便[2]。

　　3.4水降解塑料

　　水降解塑料也是新型可降解塑料的一種，其降解原理與微生物降解原理有著異曲同工之妙，在塑料制品的原材料中添加吸水性物質(zhì)或可以被水中微生物快速分解的物質(zhì)，用完以后可以直接丟棄在水中溶解掉，減少對環(huán)境的污染，這種水降解塑料在海洋上的垃圾島應(yīng)用，可以有效控制塑料對海水的污染。水降解塑料還常用于醫(yī)藥衛(wèi)生永久等方面，如醫(yī)用手套的制作，具有便于消毒以及銷毀的特性，水降解塑料的發(fā)展起步較為，其方便性更適合于人們生活，但水降解塑料的制造成本較高，其價(jià)格是普通塑料的六倍，因此還未被廣泛使用。水降解塑料的降解性最好，有著很好的研究前景，因此只要能夠解決成本問題，就能夠用于日常生活。

　　結(jié)論：綜上所述，塑料制品的使用給世界環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，因此可降解性塑料的研發(fā)和發(fā)展應(yīng)當(dāng)?shù)玫街匾暋Ｓ杀疚姆治隹芍沙掷m(xù)的塑料降解產(chǎn)品主要包括光降解塑料產(chǎn)品、生物降解塑料產(chǎn)品、光生物降解塑料產(chǎn)品以及水降解塑料產(chǎn)品，這幾種產(chǎn)品可以有效降低塑料對環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的發(fā)展理念。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]謝鴻洲,盧文新,商寬祥.幾種可生物降解塑料的性能與應(yīng)用比較研究[J].化肥設(shè)計(jì),2020,58(04):1-3+7.

　　[2]王露凡,江牧.可持續(xù)的塑料降解產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究[J].包裝工程,2020,41(12):55-61.