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禁塑令背景下復(fù)合軟包裝材料的降解技術(shù)路徑探析
  瀏覽次數(shù):8827  發(fā)布時(shí)間:2021年02月23日 09:26:41
[導(dǎo)讀] 一次性塑料禁令提案是作為歐洲塑料戰(zhàn)略的一部分雄人。2019年3月27日从橘,歐洲議會(huì)以壓倒性票數(shù)表決通過該禁令,同意自2021年起開始大范圍禁用一次性塑料產(chǎn)品,控制塑料垃圾污染恰力。
 河南科技大學(xué)包裝工程系
魏風(fēng)軍
一次性塑料禁令提案是作為歐洲塑料戰(zhàn)略的一部分叉谜。2019年3月27日,歐洲議會(huì)以壓倒性票數(shù)表決通過該禁令牺勾,同意自2021年起開始大范圍禁用一次性塑料產(chǎn)品正罢,控制塑料垃圾污染。2020年1月19日國(guó)家發(fā)展改革委及生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》驻民,這是自2008年首次提出全國(guó)范圍內(nèi)的限塑令之后12年又一次重提限塑翻具,因此業(yè)內(nèi)人士多稱此次《意見》為新版限塑令。新版限塑令與以往最大的不同回还,就是第一次明確提出了禁止限制塑料制品的具體要求和既定目標(biāo)裆泳,并把塑料制品這一大類正式作為禁止、限制的主體柠硕,同時(shí)對(duì)其中所包含的各種塑料制品均提出了詳細(xì)的要求工禾,從不同地區(qū)、不同行業(yè)蝗柔、不同品種3個(gè)層面闻葵,對(duì)塑料制品的生產(chǎn)、銷售癣丧、使用都做了更為細(xì)致的劃定槽畔,層層推進(jìn),環(huán)環(huán)相扣胁编,稱之為“禁塑令”厢钧。除了中國(guó),包括歐盟嬉橙、新西蘭早直、美國(guó)、非洲等都結(jié)合自身的實(shí)際情況市框,頒布了“禁塑令”霞扬。這對(duì)復(fù)合軟包裝行業(yè)的未來會(huì)造成一定沖擊。因此枫振,“禁塑令”的頒布或?qū)⒌贡茝?fù)合軟包裝領(lǐng)域的綠色化升級(jí)喻圃。本文試就此予以探析。

01 常見復(fù)合軟包裝材料及其工藝
當(dāng)前蒋得,復(fù)合軟包裝是我國(guó)食品行業(yè)采用的常見包裝形式之一级及,進(jìn)入超市乒疏,琳瑯滿目的各類食品大多是以復(fù)合軟包裝的形式展現(xiàn)额衙,軟包裝在老百姓生活的各個(gè)方面扮演著極其重要的角色,與金屬、陶瓷窍侧、玻璃等傳統(tǒng)包裝材料比較县踢,塑料軟包裝的輕便性是其他材料無法比擬的;從性能來說伟件,復(fù)合軟包裝具有特定的阻隔性硼啤、防潮性、加工成型性斧账,這也是其他材料所無法取代的谴返。20世紀(jì)70年代末,我國(guó)從日本引進(jìn)復(fù)合軟包裝咧织,經(jīng)過多年的實(shí)踐與創(chuàng)新嗓袱,我國(guó)復(fù)合軟包裝已經(jīng)從小到多、從無到有习绢,從單一到多元化發(fā)展渠抹,到今天為止,我國(guó)已經(jīng)成為復(fù)合軟包裝的大國(guó)闪萄。
基于各類食品或藥品對(duì)于包裝材料的要求有所不同梧却,一般而言,食品或藥品包裝對(duì)包裝材料的要求是無毒败去、無異味放航、不污染內(nèi)裝物,具有良好的氣密性为迈、熱封性三椿、防潮性、防紫外線葫辐、耐熱等搜锰。

基于上述性能的要求,對(duì)于復(fù)合軟包裝而言耿战,常見的就有紙/塑復(fù)合蛋叼、塑/塑復(fù)合、鋁/塑復(fù)合剂陡。復(fù)合軟包裝的基材有二層狈涮、三層、四層或者更多鸭栖。在實(shí)際應(yīng)用中歌馍,根據(jù)不同的塑料膜進(jìn)行組合,以復(fù)合的形式可以調(diào)控成多種復(fù)合軟包裝的結(jié)構(gòu)材料晕鹊,以實(shí)現(xiàn)不同細(xì)分市場(chǎng)的軟包裝應(yīng)用松却。如CPP/PE暴浦、NY/PE、BOPP/PVD/PE等晓锻。當(dāng)前歌焦,在上述應(yīng)用中,復(fù)合軟包裝所能采用的基材種類一般有PE砚哆、PP独撇、PET、CPP躁锁、BOPP纷铣、NY、PVDC等战转。

復(fù)合軟包裝對(duì)于食品的應(yīng)用來說关炼,實(shí)際上也是屬于一次性包裝的范疇,用戶在打開包裝享用完食品之后就被廢棄了匣吊。目前國(guó)內(nèi)的禁塑令尚未涉及復(fù)合軟包裝儒拂,但是來自于國(guó)外的禁塑令,對(duì)大多數(shù)涉及到的塑料都有細(xì)分要求色鸳,因此在未來社痛,中國(guó)復(fù)合軟包裝企業(yè)生產(chǎn)的軟包裝材料,在被食品或者藥品企業(yè)流通到國(guó)際市場(chǎng)時(shí)命雀,便離不開國(guó)際禁塑令的要求蒜哀。基于此吏砂,復(fù)合軟包裝材料類企業(yè)在考慮禁塑令的要求時(shí)撵儿,更多的是考慮國(guó)外禁塑令的相關(guān)要求及沖擊,應(yīng)提前儲(chǔ)備復(fù)合軟包裝的降解技術(shù)狐血,以備不時(shí)之需淀歇。

PE類塑料膜袋降解測(cè)試報(bào)告

02 復(fù)合軟包裝材料的降解技術(shù)路徑
當(dāng)前,復(fù)合軟包裝中涉及較多的一般有PE匈织、PP浪默、PET、CPP缀匕、BOPP纳决、 NY、PVDC等乡小,禁塑令的頒布使得生物降解塑料的開發(fā)與創(chuàng)新成為熱點(diǎn)阔加。大多數(shù)全生物降解塑料很難具備復(fù)合軟包裝所要求的阻隔性、氣密性以及可高溫加工性满钟。

目前胜榔,降解塑料主要分為3類:光氧降解塑料约急、生物降解塑料、厭氧微生物降解技術(shù)苗分,主要應(yīng)用于包裝行業(yè)、可堆肥牵辣、厭氧消化環(huán)境等摔癣。因此,結(jié)合復(fù)合軟包裝材料的應(yīng)用實(shí)際纬向、性能要求择浊、加工環(huán)境及儲(chǔ)存,從成本及使用的簡(jiǎn)易性上逾条,建議復(fù)合軟包裝企業(yè)采用厭氧微生物降解技術(shù)琢岩,與軟包裝公司原有復(fù)合軟包裝材料技術(shù)體系予以整合,更快擁抱生物降解师脂,滿足“禁塑令”的要求担孔。

洛陽(yáng)綠之匯塑料降解科技有限公司的AdmPro®厭氧微生物降解母粒是一種有機(jī)添加劑,由傳統(tǒng)塑料注入?yún)捬跤袡C(jī)助劑制成吃警,該助劑通過有細(xì)菌引起的化學(xué)活動(dòng)把塑料引入生物降解階段糕篇,最后只留下自然氣體和生物能量。添加AdmPro®厭氧微生物降解母粒后塑料能夠通過厭氧消化在垃圾堆填區(qū)里進(jìn)行生物降解酌心,支持海洋降解拌消。

AdmPro®厭氧微生物降解母粒通過一系列的化學(xué)和生物程序把塑料引進(jìn)微生物降解的厭氧環(huán)境里(該程序稱為生物同化),允許微生物制造一種生物膜結(jié)構(gòu)來滲透塑料安券。該生物膜只在無氧/厭氧的情況下形成墩崩,即垃圾填埋場(chǎng)和深海環(huán)境中;同時(shí)有助于擴(kuò)大分子結(jié)構(gòu)侯勉,為微生物制造更大空間并在聚合物鏈上發(fā)出吸引其他微生物的化學(xué)信號(hào)來進(jìn)食塑料鹦筹,提升了微生物降解速率。 

大自然中的厭氧微生物降解時(shí)刻在發(fā)生址貌,因?yàn)檫^程是相對(duì)緩慢的過程所以不容易被察覺盛龄,但是,添加了AdmPro®厭氧微生物降解母粒的固體有機(jī)物PE(或PP芳誓、PET余舶、PVC等)塑料可以大大加快該過程,它讓PE(或PP锹淌、PET匿值、PVC等)塑料以更高的速率完成了生物降解過程。讓塑料制品僅產(chǎn)生二氧化碳赂摆、沼氣(甲烷)和腐殖質(zhì)(有機(jī)質(zhì))挟憔,這與有機(jī)質(zhì)相同的生物過程和殘留物是相同的钟些。其降解實(shí)現(xiàn)過程包括:

有氧階段:在此階段,酶和分解化學(xué)物質(zhì)充當(dāng)覆蓋PE(或PP绊谭、PET政恍、PVC等)塑料的生物膜的催化劑。在這段時(shí)間內(nèi)达传,好氧微生物逐漸形成篙耗,垃圾中的水分不斷積聚。標(biāo)準(zhǔn)PE(或PP宪赶、PET宗弯、PVC等)塑料的吸濕能力相對(duì)較小,但AdmPro® 厭氧微生物降解母粒會(huì)導(dǎo)致進(jìn)一步溶脹搂妻,從而削弱聚合物鍵蒙保。這為微生物生長(zhǎng)創(chuàng)造了分子空間,開始了需氧降解過程欲主,在此過程中邓厕,氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳。 

厭氧扁瓢,非甲烷化階段:氧濃度充分降低后邑狸,開始進(jìn)行厭氧過程。在初始階段(水解)涤妒,微生物菌落會(huì)吞噬顆粒单雾,并通過酶促過程將大分子聚合物還原為更簡(jiǎn)單的單體。AdmPro®厭氧微生物降解母粒導(dǎo)致PE(或PP她紫、PET硅堆、PVC等)聚合物鏈的額外溶脹和張開,并增加了群體感應(yīng)贿讹。這進(jìn)一步激發(fā)了微生物以增加其定殖和聚合物鏈的消耗渐逃。隨著時(shí)間的流逝,發(fā)生酸反應(yīng)民褂,其中簡(jiǎn)單的單體被轉(zhuǎn)化為脂肪酸茄菊。在此階段,二氧化碳的產(chǎn)生迅速發(fā)生赊堪。

厭氧面殖,產(chǎn)甲烷的非穩(wěn)態(tài):微生物菌落繼續(xù)生長(zhǎng),吞噬了PE(或PP哭廉、PET脊僚、PVC等)聚合物鏈并創(chuàng)造了越來越大的分子空間。在該階段遵绰,將脂肪酸轉(zhuǎn)化為乙酸辽幌,二氧化碳和氫增淹。隨著這一過程的繼續(xù),二氧化碳速率下降乌企,制氫最終停止虑润。
厭氧,產(chǎn)甲烷的穩(wěn)態(tài)階段:分解的最后階段涉及產(chǎn)甲烷加酵。隨著微生物菌落繼續(xù)吞噬掉PE(或PP拳喻、PET、PVC等)聚合物的其余表面虽画,乙酸鹽轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳,并消耗了氫氣荣病。這個(gè)過程一直持續(xù)到剩下的元素是腐殖質(zhì)為止码撰。這種高營(yíng)養(yǎng)的土壤為微生物創(chuàng)造并改善了 環(huán)境,并增強(qiáng)了分解的最終階段个盆。

在復(fù)合軟包裝降解技術(shù)升級(jí)方面, AdmPro®厭氧微生物降解母敛钡海可以添加到PE(或PP、PET颊亮、PVC等)等薄膜原料中柴梆,實(shí)現(xiàn)微生物降解,其不改變?cè)兴芰现破返脑O(shè)備和工藝终惑,是當(dāng)前復(fù)合軟包裝綠色化中較為可靠的降解升級(jí)技術(shù)绍在。
上圖以PE為例,在PE膜生產(chǎn)環(huán)節(jié)加入AdmPro®厭氧微生物降解母粒雹有,經(jīng)過國(guó)際知名檢測(cè)機(jī)構(gòu)——天祥集團(tuán)檢測(cè)偿渡,其45天生物降解率為7.15%,其不影響PE的性能霸奕,不需要改動(dòng)設(shè)備和工藝溜宽。

結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,復(fù)合軟包裝在食品质帅、藥品中扮演著不可缺少的包裝角色适揉,而禁塑令又要求復(fù)合軟包裝在未來呈現(xiàn)可降解的特質(zhì),相信未來會(huì)有更多可行的降解技術(shù)和方案輔助復(fù)合軟包裝實(shí)現(xiàn)綠色化煤惩,我國(guó)復(fù)合軟包裝也將隨著禁塑令升級(jí)綠色化嫉嘀,“綠色化”是破解復(fù)合軟包裝一次性白色塑料污染的治本良策。有鑒于此魄揉,當(dāng)前雖然復(fù)合軟包裝領(lǐng)域吃沪,國(guó)內(nèi)還沒有禁塑的明令要求,但是國(guó)際版禁塑令對(duì)來自中國(guó)食品藥品領(lǐng)域的禁塑令要求什猖,就使得復(fù)合軟包裝企業(yè)應(yīng)未雨綢繆票彪,提前謀劃降解技術(shù)红淡,這也是來自全球禁塑令的啟示與共識(shí)。