可降解塑料的研究篇(1)

关键词：白色污染； 聚乳酸； 降解

前言

S着塑料的广泛应用和产量的持续增大。“白色污染”问题己变得越来越严重，成为当今世界最严重污染源之一，己受到各国的重视，并且制定了相关的法律政策来处理。现在各国除了研究如何回收废弃塑料外，更多的精力是研究可降解的高分子材料，从而在根本上解决塑料的“白色污染”问题。主要原因是高分子材料的回收利用，从理论上讲，可以解决环境污染，也可以解决资源短缺的问题，但在实施过程中，往往受到高分子材料本身性质、技术及成本等的限制；而研究开发可降解的高分子材料则成为20世纪70年代以来重要课题，受到世界范围内的关注仁。

1可降解性高分子材料的降解机理

高分子材料的生物降解是指在生物（主要是指真菌、细菌等）作用下，聚合物发生降解、同化的过程、生物降解主要取决于聚合物分子的大小和结构、微生物的种类以及环境因素。聚合物的降解机理十分复杂，一般认为材料在体内的降解和吸收是受生物环境作用的复杂过程，包括物理、化学和生化因素。物理因素主要是外应力，化学因素主要有水解、氧化及酸碱作用，生化因素主要是酶和微生物。由于植入体内的材料主要接触组织和体液，因此水解（包括酸碱作用和自催化作用）和酶解是最主要的降解机制。

2聚乳酸的降解性能

与大部分热塑性聚合物相比，PLA具有更好的降解性能。PLA的降解首先通过主链上的降解性能。PLA的降解首先通过主链上的C-O水解，然后在酶的作用下进一步降解，最终生成无害的水和二氧化碳。由于具有降解性能，故人们担心其使用寿命。实际上，PLA的降解速度相对比较缓和；更为重要的是，PLA的降解总是在先行水解之后才可能酶解。依照聚合物的初始相对分子品质、形态、结晶度等，PLA降解的速度可从几星期到几个月甚至是1～2年。但如果与微生物和复合有机废料混合埋入地下，它的降解速度会加快。因此它是一种理想的生物降解材料，特别适宜于2～3年的短期用途。影响PLA降解速度的因素主要有结晶度、玻璃化转变温度、相对分子质量和介质的pH值等。水先渗入聚乳酸的无定形区，导致酷键断裂，当大部分无定形区己降解时，才由晶区边缘向晶区中心逐步降解。晶区降解速度很慢，因此结晶度大小对降解速度有很大的影响。玻璃化转变温度低于水解温度则水解加快。相对分子质量越小及其分布越宽的PLA降解速度越快，这是因为相对分子质量越大，聚合物的结构越紧密，内部的酷键越不容易断裂，并且相对分子质量越大，降解所得的链段越长，易溶于水中，产生的H+越少，使pH值下降缓慢。酸或碱都能催化PLA水解，介的pH值也是影响PLA降解速率的重要因素。

3 PLA共混改性的研究进展

通过与韧性聚合物共混，也是常用的改进聚乳酸柔性的途径，目前人们己经研究的很多共混体系，如乙烯一醋酸乙烯共聚物（poly（ethylene-vinyl acetate））、聚4-乙烯基苯酚（poly（4-vinylphenol）、聚ε-己内酯、聚3羟基丁酸酯（poly（3-hydroxybutyrate）等。

沈一丁等[4]将热塑性淀粉（TPS）与聚乙二醇（PEG）、聚乳酸（PLA）共混后，采用溶剂蒸发法制备出完全生物降解的聚乙二醇改性淀粉/聚乳酸薄膜（SPLA）。聚乙二醇增塑SPLA薄膜，有效的降低了玻璃化转变温度和热塑性淀粉和PLA的相容性，体系的耐水性、强度均随着PLA含量的增加而增加，不过这种薄膜的强度和柔性并没有得到改善。

龚华俊等[5]采用超声辅助原位湿法合成多壁碳纳米管/轻基磷灰石纳米复合材料（MWNTs/HA），并通过溶液浇铸法制备了PLA/MWNTs/HA复合材料薄膜，静态力学和动态力学性能分析表明，当MWNTs/HA为0.05～0.10份时，对复合薄膜有一定的增韧效果，复合膜的玻璃化转变温度随着MWNTs旧A用量增加呈上升趋势。

PCL除可以和PLA共聚形成共聚物改善柔性外，还可以与PLA共混来改善PLA基体的脆性。直接共混PLA和PCL，两种组分是不相容的，两者混合时必须添加一定的相容剂。Wang等在PLL刀PcL体系中，以亚磷酸三苯酯（TPPi）为催化剂，在熔融状态下进行混合。结果表明，在共混过程中发生酯交换反应，生成界面相容剂，促进组分均匀分布，提高体系的机械性能，并大大改善了体系的柔性，当添加TPPi2%时，PLLA/pCL（80/20）断裂伸长率从28%提高到了128%。

顾书英等[11]采用熔融挤出法制备聚乳酸/对苯二甲酸-己二酸-1，4-丁二醇三元共聚酯（PBAT）共混物，发现低含量低的PBAT的加入适当的提高了聚乳酸的断裂伸长率，不过共混物的拉伸、弯曲性能也有所降低。当PBAT含量较高时，共混物断面的SEM照片可以明显观察到两相不相容。

4 聚乳酸在包装领域的生产应用现状

聚乳酸作为包装材料有其独特的优势，可以说，聚乳酸包装材料完全可以替代传统的包装材料，在很多方面更优于传统包装材料。与传统热塑性塑料相比，聚乳酸作为包装材料有以下优点[13]：

（l）完全折叠性和缠结保持力取向性的PLA薄膜具有和玻璃纸膜、金属薄片等相媲美的完全折叠性和缠结保持力，即可以弄皱或折叠，这些普通塑料膜是不具备的。

（2）高的光泽度和透明度PLA的高透明性和光泽度可以和玻璃纸以及聚对苯二甲酸乙二酯相比，是普通聚丙烯薄膜的2～3倍，低密度聚乙烯的10倍。

（3）阻隔性能和良好的印刷性能乳酸的基本重复单元使得PLA是一种内在极性的材料，这种高的极性导致聚乳酸具有高的表面能，从而产生良好的印刷性能，此外它还能够阻止脂肪族分子的透过，具有很好的抗油性。

（4）低温热封性能无定形聚乳酸薄膜的热封温度和EVA（巧%）相同，都在80～85℃之间。

以上的这些优点，注定聚乳酸会在包装领域大放异彩，就目前的生产状况来看，聚乳酸薄膜开发应用的前沿集中在日本和美国，国内仅仅出于起步阶段。

5 可降解塑料的开发趋势及发展前景

可降解塑料尽管存在种种问题，但它的发展方兴未艾，以下几个方面代表了可降解塑料的发展方向：（1） 积极开发高效廉价光敏剂、氧化剂、生物诱发剂、降解促进剂和稳定剂等，进一步提高可降解塑料的准时可控性、用后快速降解性和完全降解性。（2）为避免二次污染，同时保证有丰富的原料，以天然高分子微生物合成高分子的完全生物降解塑料将会越来越受到重视。（3） 水解性塑料和可食性材料由于具有特殊的功能和用途而备受瞩目，也成为环境适应性材料的又一热点。（4） 充分利用基因工程技术培育可生产聚酯的生物性植物以降低生物降解塑料的成本。

可降解塑料的发展，不但在一定程度上缓解了环境污染，而且对日益枯竭的石油资源也是一个补充。许多国家已开始考虑用生物可降解塑料代替部分石油化工合成塑料，并陆续颁布了一些法规，如意大利的立法规定自1991 年起所有包装用塑料都必须可降解，我国也已开始考虑禁用不可降解的塑料制品。据日本生物降解塑料实用化检讨委员会预测，今后10 年内全世界生物可降解塑料的市场规模为130 万吨。我国每年产生的塑料垃圾达100 万吨以上，若其中的20 %以降解塑料取代的话，需求量也在20 万吨以上，市场潜力是很大的。可降解塑料的发展适应了人类可持续发展的要求，因此，可降解塑料的发展前景是美好的。

参考文献

[1]王岩，陈复生，姚永志，等.粮食与饲料工业，2005，3：21～22

[2] 任杰.化学工业出版社.北京.2003.10

[3]黄俊俊，宋跃明，刘立眠，王军.中国修复重建外科杂志，2004，18（l）：21～24

[4]贺小虎，章庆国，李新松.中国临床康复2005，9（38）：36～38

可降解塑料的研究篇(2)

关键词：可降解塑料 光降解 生物降解 光-生物降解塑料

引言

塑料这种材料已经广泛应用到国民经济各部门以及人民日常生活等各个领域。但是塑料这种材料在自然环境中难以降解，随着其用途的扩大，带来产量的增加，因此导致了严重的环境污染问题。传统的处理技术（焚烧、掩埋等）存在一定的缺陷，回收利用也存在着局限性，而且这些处理方式都不能从根本上解决问题。因此开发可降解塑料来解决废弃物难以处理的问题是一个重要的课题。

一、可降解塑料的定义

可降解塑料虽然至今在世界上没有统一的标准化定义，但是美国材料试验协会（ASTM）在通过研究相关术语的标准对其定义：在特定的环境下，其化学机构发生明显变化，并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的塑料。这个定义基本上与降解和裂化的定义相一致。

二、降解塑料的分类及降解机理

1.光降解塑料

光降解塑料包括合成型也叫共聚型、添加型两种，该种塑料在日照下会受到光氧作用并吸收光能，光能主要为紫外光能，因此而发生自由基氧化链反应以及光引发断链反应，从而降解成对环境安全无害的低分子量化合物。

其中通过共聚反应在高分子主链引入感光基因而得到光降解特性的为合成型降解塑料，这种塑料通过调节感光基因含量来控制其光降解活性。目前某些可用于包装袋、容器、农膜等范围的乙烯―CO共聚物和乙烯―乙烯酮共聚物已实现工业化。通过将光敏助剂添加到高分子材料中而制造成的为添加型高分子光降解材料，这种类型的塑料其降解原理为光敏剂会受到紫外光的诱导，将它添加到塑料中可以引发并加速塑料的光氧化。光敏剂在光的作用下可离解成为具有活性的自由基，因此该类型塑料的光降解特性是由光敏剂的种类、用量和组成决定的。

降解塑料向深层发展的一个标准是可控光降解塑料，它在具备光降解的特性的同时，还应该具备特定的光降解行为。它被要求能控制诱导期内力学性能，并保持该性能在80%以上。因此要达到这个标准就必须对光敏剂的使用有更高的要求，在光敏剂可控制光氧化曲线的同时，也要注重控制光氧化的时间。

2.生物降解塑料

在自然界中受细菌、霉菌等微生物作用而降解的塑料为微生物降解塑料，该类型塑料的种类有部分生物降解型、完全生物降解型、化学合成型、天然高分子型、掺混型、微生物合成型和转基因生物生产型。

在微生物作用下能完全分解成CO2和H2O的为最理想的生物降解塑料，通过研究可发现，酶在塑料水解、氧化的过程中发挥着极其重要的作用，是生物降解的实质。酶会导致主链断裂，从而相应的降低相对分子质量，使其失去机械性能，以便于微生物对其更容易的摄取。

生物降解必须满足三个条件，经历三个阶段。

条件为：微生物（真菌、细菌、放射菌）的存在。

拥有氧气，并要求一定的湿度，还要有无机物培养基的存在。

适宜的温度范围为20～60摄氏度，PH范围在5～8之间。

三个阶段为：

初级生物降解――在微生物作用下，塑料等化合物的分子化结构发生变化，使原材料分子的完整性被破坏。

环境容许的生物降解――原材料中的毒性可以被去除，以及人们所不希望的特性的降解作用同样可以除去。

最终生物降解――塑料通过生物降解，被同化成微生物的一部分。生物降解过程中主要的三种物理化学反应：

物理作用――微生物细胞生长在对塑料的机械破坏中起着重要作用。

化学作用――微生物在破坏中会产生某些化学物质，起到化学作用。

酶直接作用――本质为蛋白质的酶，含有20多种氨基酸，它们能降低被吸附塑料分子和氧分子的反应活化能，以此来加速塑料的生物分解。

3.光-生物降解塑料

顾名思义，这种塑料兼具生物和光双重降解功能，使得其达到完全降解的目的。光降解高分子材料有两种：淀粉型和非淀粉型，其中较为普遍的是采用高分子的天然淀粉作为生物降解助剂。这种在高分子材料中同时添加自动氧化剂、光敏剂以及生物降解助剂等作为配置方法，来达到光-生物降解的复合效果。含有多种化学物质而形成的非淀粉型光和生物降解体系已广泛应用于吹塑制成可控降解地膜，在应用过程中发现，该薄膜不仅具备保温、保湿和力学性能，还具备可控性好、诱导期稳定等优点。

目前，光-生物降解塑料处理工艺的关键是淀粉的细化很热结构水的脱除，处理设备复杂，因此产品的质量难以控制。由于其设备的投资需要的资金大，复杂的工艺以及缺少该方面的人才技术人员，导致其市场化、产业化的发展步履维艰。

总结：

近年来在国内外，可降解塑料的开发与研究已取得了一定进展，但是其技术有待进一步优化，工艺需要不断完善，市场化的推广也要加大力度，采取有效措施降低成本、拓宽用途、提高性能等。更要注意的是降解塑料在世界上没有统一的定义，也缺乏确切的评价，识别标志、产品检测没有完整的体系导致市场混乱。

从长远发展的角度看，当代人们的环保意识不断加强，降解塑料的市场化是一种必然的趋势。当前相对较成熟的是光降解塑料技术，生物降解技术由于其处在发展阶段，因此是开发的热点，光-生物降解技术则是主要开发方向之一。

参考文献：

[1]裴晓林；应用基因组改组技术选育L-乳酸高产菌株及其发酵工艺研究[D]；吉林大学；2007年.

可降解塑料的研究篇(3)

关键词：可降解材料；光降解材料；生物降解材料

中图分类号：TQ464 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0210-02

由于传统塑料材料的机械强度与韧性优良，传统塑料材料被广泛应用于包装材料，但是对石油基材料的过度使用，导致一次性消耗的自然资源过多，这使环境恶化。处理石油基包装材料的主要方法――填埋、焚烧造成了对居民的困扰。随着人们环保意识的不断加强，可降解材料应运而生，针对资源短缺、环境污染的问题，可降解材料的特点是原料绿色无污染，降解之后的产物对环境影响污染较小，甚至无污染。

1 可降解材料的概述

可降解材料是在生产过程中加入添加剂，使其本身在一定时间内能维持普通塑料的正常功能，超过一定时间或被废弃后，在光或微生物或其他因素的作用下，进行自身降解而后消失的材料。可降解材料可以减少一次性的难降解塑料在焚烧时对环境造成的危害，缓解填埋一次性难降解材料造成的人地矛盾。可降解材料从降解方式进行分类，可以分为光降解材料、生物降解材料以及其他降解材料。

1.1 光降解材料

光降解材料是一类添加光敏剂或引入特殊键的光敏基团，在太阳光的参与下，自身能进行对自身结构进行破坏的材料。

一类光降解材料的作用原理是聚合物在吸收太阳光后，光增敏基团被激活，使聚合物产生有双键等易于被降解的杂质，进一步发生氧化反应，最后降解为二氧化碳和水。例如：将一氧化碳为光敏单体与烯烃类单体聚合得到的如含有羰基结构的聚乙烯、聚氯乙烯等的光降解聚合物与同类树脂混合，可得到一种光降解材料；另一类光降解材料的原理是聚合物在生产时加入少量光敏剂，光敏剂在光照的条件下，促使聚合物产生自由基，加快自身的降解速率。光敏剂具有在光降解材料使用期内抗氧化的作用且能帮助维持光降解材料的正常使用，但在光降解材料使用期过后，又能促进其吸收光能进行自我分解的双重作用。含有光敏剂的光降解材料可分为含有过度的金属化合物如金属氧化物、有机金属化合物等的光降解材料和含有如蒽醌、嵌二萘等具有敏化烯烃塑料的多环芳香族碳氢化合物的光降解材料。

影响光降解的因素有聚合物结构（如含有羰基等）、光敏剂的添加、光波长、大气条件。光降解材料的缺陷有：第一，光降解的引发剂大多是对人体有害，因此不能应用于食品级，医疗级塑料；第二，大部分光降解材料不能被完全降解，这可能使其对环境的危害更大，第三，光降解材料应用范围较狭窄（地域狭窄），但可大面积应用于农田。

1.2 生物降解材料

由于光降解材料的局限，以及广泛的生物来源，目前的研究热点更多地放在生物降解材料上，相对于光降解材料，生物降解材料的原料来源更加绿色，降解的产物对环境的污染性也更加小。生物可降解材料是一类在酶或微生物的作用下，使维持自身结构的分子链逐渐断裂，形成对环境无害的小分子化合物的材料。

生物降解的方式有生物的物理、化学作用和酶的直接作用。根据来源的不同可以分为微生物降解型的生物材料、合成高分子型的生物降解材料、天然高分子型的生物降解材料。微生物降解材料是以有机物为碳源，微生物进行发酵转化为高分子聚酯，利用这种高分子聚酯制作为塑料的材料。合成高分子型的生物降解材料是利用化学方法合成在自然界中与原本存在的利于降解的高分子化合物。天然高分子型的生物降解材料是在合成时以淀粉、纤维素、木质素等多糖化合物为原料，在必要的条件下加入生物降解添加剂或经氧化、改性而加工制成的塑料。其中，淀粉基构成的可降解材料和PLA构成的可降解材料是当今研究的热点，PHB作为可降解材料也有较为广泛的应用。

淀粉通过植物光合作用而形成的，易得，降解后仍以二氧化碳和水的形式回归到生态环境中，是完全无污染的非常优良的生物降解材料。针对淀粉作为原料来源的淀粉基塑料是目前可降解材料领域研究的一大热点。淀粉基塑料研究的阶段主要有三个：第一阶段是少量淀粉加入到传统塑料中来达到可降解的目的；第二阶段是增加淀粉含量和淀粉与其中组分的连接；第三阶段是将淀粉经过处理，形成完全由淀粉组成的塑料。对淀粉进行改性，使其能够进行生物降解或能溶于水是研究的热点话题，如PVA与淀粉的混合物的研发。淀粉基塑料还有需降低成本、提高机械强度，以及提高给降解材料的降解周期控制等研究空间存在。目前研究最为成功的是将淀粉和高分子材料进行共混得到性能良好的可降解材料。

PLA（聚乳酸）是多糖经过降解发酵制得、纯化、聚合而成的环境友好型树脂。PLA是由乳酸分子在一定条件下脱水缩合而成。PLA在土壤掩埋条件下，在温度、氧气、弱碱性的共同作用下，6～12个月降解为乳酸，最终经微生物代谢，形成二氧化碳和水。PLA因其优良的生物相容性和机械强度，被广泛应用于新兴功能型医用高分子材料如医用手术缝合线、骨科用固定材料等。

PHB（聚β-羟基丁酸酯）是细菌体内碳源和能源的以颗粒状储存的酯类积累物。PHB对气体有阻挡性，能用于未添加抗氧化剂的食品的包装袋；PHB有良好的生物相容性，可用于手术缝合线、骨折固定材料；因PHB能够降解，可用于与农药或贵重药品的包埋处理。因为PHB用细菌发酵法进行生产，所以PHB的生产重点放在基因工程等技术。针对其易结晶、较脆、降解速度较慢的缺点，如何通过物理或化学的方法改善PHB的性能成为研究的重点对象。

1.3 其他降解材料

PVA（聚乙烯醇）因具有可控性――控制其醇解度和聚合度来把握PVA的溶解时间，成膜性、物理强度好――完全可以满足制做塑料的条件、毒性低、可达到100%降解、降解产物对环境无危害等优点，成为能够替代当今塑料的重点材料。PVA的原材料，PVA树脂分子链上的醋酸乙烯酯基体积较大，该基团的存在使得分子链上的羟基之间不易形成氢键，也一定程度上阻止了大分子之间的相互靠近，而PVA分子链上的羟基能和水分子之间形成氢键，这使PVA具有良好的水溶性，优异的水溶性有利于材料的降解。但是，单一的PVA材料机械强度难以满足使用要求。目前，淀粉/PVA共混体系能够满足塑料的正常使用，但是随着时间的加长，其力学性能下降得很快，说明其基本能满足可降解材料的条件。若要提高淀粉/PVA的耐水性，则可对淀粉/PVA共混体系进行甲基化改性、交联处理、加入纳米二氧化硅或加入柠檬酸和石油砂。但是PVA的生产工艺主要为流延法――首先将原料组分配好，后和水流延涂布到不锈钢辊上，再进行刮、剥离、收卷等工艺，因此，存在效率低和费用大的缺陷。PVA还需解决如何使高温水溶膜遇低温水完全不溶以及均匀及透明等问题。

光/生物双降解是一类加入一定量的光敏剂、促氧化剂等的在光和生物的共同作用下进行降解的聚烯烃材料。第一，有研究表明，生物降解以光降解为基础，对此，因其现已用于地膜、餐盒，这表现出了这种兼具两种降解方式的的技术先进性和实效性；第二，光/生物双降解材料降解较快，约60天能被完全降解。

2 发展前景及展望

大部分的可降解材料存在机械强度较小和韧性较弱以及降解的控制性较弱的缺c，因此，第一，可以多开发复合型可降解塑料，避免了单一原料造成的力学性能缺陷着重点放在开发应用范围广，原料易得、价格低廉的产品；第二，简化生产工艺扩大生产来促进可降解材料为我们实际生活所用。

3 结语

随着人们环保意识的增强和科技的飞速发展，可降解材料逐步取代石油基材料是必然趋势，如何充分发挥可降解材料的融传统包装材料的功能和特性和可降解，回归大自然的优点，成为各国研发的重点。

参考文献

[1]汪秀丽，张玉荣，王玉忠.淀粉基高分子材料的研究进展[J].高分子学报，2011（1）：24-37.

可降解塑料的研究篇(4)

关键词：可降解塑料袋；市场前景；消费心理；绿色购买

中图分类号：F713.54 文献标识码：A

一、引言

“绿色发展”理念是在党的十八届五中全会上提出的将“生态文明建设”融入经济、政治、文化、社会建设各方面和全过程的全新发展理念，是关系我国发展全局的一场深刻变革，也是我国实现全面建成小康社会目标的重要途径。因此，对塑料行业进行产业调整、大力发展可降解塑料袋对进一步弘扬绿色文化，让绿色发展观念深入人心，形成节约资源和保护环境的产业结构和生产、生活方式，推进我国生态文明建设，促进绿色发展、建设美丽中国具有重要意义。

二、研究方法

首先，我们针对保定市消费者进行关于可降解塑料袋的购买行为的深入调查。本次调查过程中所发放的调查问卷模拟了消费者的整个购买过程，同时包含多个影响因素。调查范围主要集中在保定市的五个区内进行，从2016年6月到2016年7月，历时一月。本次调查的主要对象包括但不限于年龄在16岁以上的市民。问卷调查采用简单随机抽样方法，主要在保定市古莲花池、大润发超市、清苑县迈创新天地商厦、满城区燕赵综合超市附近等地区进行，共发放问卷300份，收回有效问卷221份。与此同时，我们现场采访了4个商户或超市负责人，包括城市集贸市场、农村集贸市场的商户和本市大、小型超市的售货员。并且重点访谈了保定市两家大型超市的经理、一家专业的塑料袋生产商和保定市环保局的负责人等；其次，我们通过分析调查数据，对保定市民的绿色需要与绿色需求进行总结分析，并发现保定市民的绿色需要与绿色需求并不匹配；再次，从绿色购买心理过程具体分析保定市民绿色消费行为；最后，从不同维度提出了促进可降解塑料袋市场发展的政策建议。

三、调查分析与结论

（一）“限塑令”实施效果不容乐观。保定市一家主要的塑料袋批发商在访谈中表示，在实施“限塑令”以后塑料袋使用量大约只减少了5%。造成这种结果主要有两个原因：一是自“限塑令”实施以后，有71%以上的消费者不再购买或使用塑料袋，但实际上购买的很多商品都有其自带的塑料袋。据调查数据显示，当前使用塑料袋的场所主要还是集中在超市、集贸市场、路边小摊等场所，特别是集贸市场，由于性质所限，塑料袋使用很难禁止。在关于“您认为颁布‘限塑令’后，其实施效果如何”的问题中，有43.1%的受访者认为“成效不大，没有明显变化”，而只有9.5%的受访者认为“非常有效，生活环境明显改善”。所以，“限塑令”实施后超市塑料袋使用量并非显著减少，在消费者心目中对生活环境改善的作用也不甚明显；二是由于人口基数增加和近年来城市人口规模不断扩大，致使集贸市场、超市等地的塑料袋使用量有增无减。

（二）对可降解塑料袋认知不足。有30.3%的受访者表示“没听说过可降解塑料袋”。另外，有相当一部分受访者对可降解塑料袋是否真正能完全降解仍然持怀疑态度，现在市面出售的可降解塑料袋都自称是可完全降解，但从外观上看它们之间差别不大。另外，还有部分消费者对各种不同的可降解塑料的种类及功能并不了解，导致对购买可降解塑料袋不放心。通过调查消费者对于可降解塑料袋的基本知识的了解程度，从一定程度上反映出这些年对可降解塑料袋的宣传力度和实际效果的不理想。消费者对可降解塑料袋的认识模糊，但值得一提的是，绝大多数消费者对可降解塑料袋都有购买的意愿，都怀有环保的热情。在思想上基本能意识到减少塑料袋的购买对保护环境的作用，形成了基本的环保意识。

（三）可降解塑料袋缺乏购买途径。通过本次调研的实地走访，不难发现，市场上售卖可降解塑料袋的商户少之又少，而购买的商户也表示不知道去哪里购买可降解塑料袋，56.7%的受访者表示对可降解塑料袋缺乏购买途径。自“限塑令”出台后，顾客使用塑料袋需缴纳相应费用，从而使其成为附加商品，而可降解塑料袋的价格又高于普通塑料袋，很多商家和顾客都很少选择可降解塑料袋，自然使其购买渠道收缩。

（四）可降解塑料袋贵在塑料膜。通过调查数据可以看出，只有11.4%的消费者表示以0.7元的价格去购买完全可降解塑料袋，而消费者购买塑料袋最看重的因素也是“价格因素”，比重占到了28%，也就是可降解塑料袋的价格是干扰因素之一。据塑料厂家反映，可降解塑料袋的主要成本在于塑料膜的制作，由于制作塑料膜的机器和技术基本上依赖引进，而且需要大量的劳动力参与，造成了引进的费用和人工成本的激增，最终导致了可降解塑料袋的价格偏高。

（五）对可降解塑料袋缺乏科学的定义。政府缺乏对可降解塑料袋标准的解释和宣传，一定程度上致使市民认识模糊，也表明了政府实施政策的颁布可能存在缺乏连贯性的问题。通过本次调查，大部分市民是无法分辨出各种标识的环保袋及可降解塑料袋的关系的。由于环保塑料和降解塑料的标准仍然存在缺位，“降解”成为许多商家的卖点和宣传点，真正的环保、降解塑料缺乏权威认定，使得可降解塑料产品质量参差不齐，一部分非降解塑料以降解、环保的标签进行兜售。

（六）传统宣传方式收效甚微，宣传媒介有待转型。在和保定市两家大型超市负责人访谈的过程中，我们了解到消费者对政策反应行为存在一定程度上的盲目性。消费者逐渐接受了商场不免费提供塑料袋的现实后，就按政策要求自带购物袋。当媒体宣传频率下降后，人们逐渐淡忘“限塑令”时，公众就开始选择最方便的方式，大多数人便倾向于自购塑料袋；另一方面随着移动智能的不断发展，传统的政策宣传渠道收效甚微，人们更倾向于在互联网上了解实时资讯。有35%的消费者认为，使用“微信微博”宣传环保政策更有效。

四、促进可降解塑料袋市场发展的政策建议

（一）强化规范性，积极探索实施“限塑令”的后续措施。市场主管部门要积极探索统一规范塑料袋生产加工市场，强化市场退出机制。探索塑料袋回收利用模式，提高资源利用率，满足消费者日常消费需求。制定统一的定价标准和行业规范，促使“限塑令”得到更好的实施。

（二）加大政府对环保事业的责任，帮助市民提升环保意识。环保政策的执行难点在于民众，广大民众很少知道可降解塑料袋的判断标准。其中的判断标准既包括成为可降解塑料袋的指标问题，又包括可降解塑料袋的判断标识，这两者之间相辅相成，缺一不可，共同维持环保秩序的稳定。政府需强化对绿色消费的宣传，结合传统媒体与新兴媒体的特点，有针对性地开展类似“绿色消费月”的活动，丰富宣传形式，提高生动性、活泼性，以促进消费者对可降解塑料袋的认知、购买和使用。同时，针对不同消费人群制作差异性的关于促进可降解塑料袋购买与使用的公益广告，也是宣传的一个方面。

（三）运用税收及政策机制，提高政策扶持力度。制定相关产品标志标准及质检方案；责令在高污染生产企业进行改造，不按期改造的可以将其停产；在利率、税收等方面对有环境保护标志产品的生产、流通及出口给予优惠；对不环保产品征收相应的“环境税”，运用经济手段从源头上减少塑料袋使用和污染物排放。

（四）改进营销策略，提高技术工艺，实现转型发展。购物袋是我们生活必不可少的快速消费品，适用于每个人生活的方方面面。就企业来说，应当加大绿色产品的研究、开发、营销的力度。增加研发投资，提高技术工艺，积极学习外国先进的环境制造技术和相应管理体系，降低对国外生产设备、技术的依赖，降低产品价格，使消费者对可降解塑料袋的购买欲望得到较大提升。同时，营销工作也是重中之重。例如，在可降解塑料袋上明确标示其类型、功能等。正如上文所言，目前市场上的可降解塑料袋良莠不齐，因而对可降解塑料袋的科学合理的定义并且向消费者推广这一概念至关重要。

（五）丰富可降解塑料袋的样式款式。对于消费者而言，可降解塑料袋与普通塑料袋的区别除了售价、组成成分，更多的在于款式。对于销售市场而言，可降解塑料袋的样式确实过于单调，基本以全白为主，将来若是在可降解塑料袋的款式上有所创新，其中不只是图案的变化，更可以是样式的变化，相信这样的销售渠道有更大拓宽的可能性。同时，让可降解塑料袋更美观实用，装载日常生活用品都可以使用可降解塑料袋，而非只在购物时才想起使用，这样久而久之形成使用习惯，也是对可降解塑料袋的宣传。

（六）引入NGO治理模式，强化社会监督。环保事业是社会生活的长期议题，引入NGO治理模式，能强化社会监督，弥补政府治理的不足。因此，NGO通过对塑料袋生产、销售、使用情况进行监督，举办有关可降解塑料袋的宣传教育活动，让绿色发展观念深入人心，引导公众建立健康环保的生活方式，形成节约资源和保护环境的生产、生活方式，以提高塑料制品回收利用水平和可降解塑料袋市场占有率。

主要参考文献：

[1]邹江英，苏银姗，史胜兰.对可降解塑料袋的绿色购买行为研究――以西安市为例[J].消费导刊，2009.8.

可降解塑料的研究篇(5)

关键词：当代大学生；塑料袋；限塑；配合

根据笔者之前《塑料袋漫天飞扬，限塑路任重道远（一）》的调查结果分析可看出，限塑或是禁塑之路任重道远，需学生、学校及社会各方面的努力配合。

一、大学生应提高限塑意识，养成自觉保护环境的习惯

树立社会主义生态文明新理念是这个时代的要求。作为新时代的大学生，作为环境保护的承担者，必须在限塑、禁塑上做好示范作用。笔者从调查中发现大学生限塑意识仍需提高。

1.加深对塑料袋危害的认识。大学生应摒弃“事不关己”的想法，自觉为环境保护贡献自己的一份力量。笔者认为，应从党员先锋做起，时常开展街边垃圾捡拾活动，从而带动同学一起做，使捡拾垃圾不再成为尴尬的事情。

2.充分利用自身专业优势，积极开展学术研究。笔者认为，大学生应加强对塑料袋降解的研究和应用。由于可降解的塑料袋价格偏贵，多数人仍在使用传统的塑料袋，如何找出有效方法来降解现有的塑料袋是最为重要的事情。

3.充分发挥大学生的能动作用。学校积极组织学生开展限塑日、限塑令宣骰疃，这样可以提高社会人士对塑料袋危害性的认识，增强他们的限塑、禁塑意识，从而带动全社会人士共同加入到限塑、禁塑的队伍中来。

4.充分循环利用塑料袋。笔者认为通过此举，可以减少塑料袋消费进而减少生产。十提出，要将节约资源放在首位。因此，对消费者来说，如何节约利用资源是值得思考的问题。笔者认为可以采取多种方式，重复利用塑料袋。比如，将所获得的塑料袋用来收纳物品，等其较为老旧时，用来装垃圾，然后再将其取回，清洗后多次用来装垃圾，最后，将其收集后回收给工厂利用。

二、学校及校内商家协调配合，共同为限塑出力

学校是与学生联系最密切的集体，这不仅是学生获取知识的地方，更是引导学生树立正确人生观、价值观的殿堂。学校应加强对学生的教育和支持。

1.学校应从低年级开始贯穿环保教育，使学生树立环保意识。笔者认为，上述调查中出现的“事不关己高高挂起”的思想是教育体系的一大漏洞。培养有责任且主动为祖国奉献的人才是学校的义务。因此，在整个教育过程中，学校应多开展相应的限塑等教学活动和实践活动，让学生了解塑料的危害性和严重性，同时也让其明白限塑的必要性。

2.学校应该创造限塑、禁塑氛围，改正商家的行为。笔者认为，首先，学校应对入驻商家及各服务人员进行培训，提高限塑意识；其次，学校应要求所有商家落实限塑令，实行塑料袋有偿制度；另外，可以提议商家，提供环保布袋实名制、借用登记、归还注销，使购物袋能流通使用。

三、社会各界人士提高限塑意识，减少塑料袋的废弃

社会是所有人生存的容器，没有社会的支持和帮助，一项工作就无法真正贯彻落实。因此，社会人士的加入是十分重要和关键的。

1.社会开展相应的限塑、禁塑活动。笔者认为，一个大环境中，人们齐心协力，一定能够获得成功。社会相关媒体部门应大力宣传限塑、禁塑，让更多人认识塑料袋的危害。各界人士可与大学生携手开展一些相关社会活动，如抵制塑料袋签名活动等。

2.社会应加强相应技术的研发，并支持大学生进行自主研究。十提出，要着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，积极发展节能产业，推广高效节能产品；加快发展资源循环利用产业，推动矿产资源和固体废弃物综合利用；大力发展环保产业，壮大可再生能源规模。笔者认为，政府应加大对塑料降解及新型环保塑料制品研发的重视和支持，科研人员应在塑料降解技术研发方面加大投入，并给大学生提供相应资金、资源，鼓励学生研究发现，从而有助于限塑的实现。

笔者希望，通过此次对大学生塑料袋使用情况的调查及分析，帮助大学生提高限塑意识，用实际行动限塑，最终达到全民禁塑的目的，为环保事业添砖加瓦；同时，也希望各界人士能加入限塑的队伍，群策群力，共同解决塑料袋所造成的环境问题。笔者坚信，通过大家的共同努力，定能实现把祖国建设成经济繁荣、环境优美、生态良好的美丽家园这一亿万人民的共同愿望。

可降解塑料的研究篇(6)

广大农村对农用塑料薄膜的需求也在不断增长。据《中国农业统计资料》测算，2010年全国农业塑料地膜年销售量达到118.4万吨，覆盖面积达3.5亿亩；2011年全国塑料大棚塑料薄膜年销售量约100万吨，覆盖面积达5440多万亩。

但随着用量的不断增大，农用塑料残膜清理回收十分困难，土壤中塑料农用地膜的残留量逐年增加，给农业生态环境和人体健康带来了严重的负面效应，对农业可持续发展构成威胁。

据新疆农业信息网资料显示，新疆维吾尔自治区农业厅于1998年在重点县（市）开展了废旧地膜污染调查工作。从对哈密、伊犁等6地州16县（市）的调查结果看，废旧地膜平均残留量为2.52公斤/亩，其中，最严重的一个样点为17.86公斤/亩。16县（市）由于废旧地膜污染造成的直接经济损失大约在1500万元。农用地膜污染治理刻不容缓。？

农用塑料残膜的严重危害主要表现在：1.影响土壤的物理性状，降低土壤肥力。2.影响农作物生长发育，造成减产。3.危害人体健康。

目前国内农用地膜污染治理归纳起来主要有两种办法：一是残膜回收利用，二是应用全降解地膜；主要以前者为主，但存在不足之处，具体体现在：地膜销售市场不规范，许多农民追求降低成本，使用厚度小于0.008mm的超薄地膜，回收困难；扶持和鼓励残膜回收的财政投入不足；大部分地区废旧地膜未实现资源化利用，治理长效性差；超薄地膜老化速度快，易破碎，机械作业效率低，人工捡拾难度大；废旧地膜回收渠道不畅，回收利用规模难以有效扩大。

近年推出可生物降解塑料地膜，更多的是不完全生物降解塑料地膜，是在通用塑料（PE、PP、PVC等）中通过共混或接枝混入一定比例的具有生物降解性的物质，可生物降解塑料性能仍非常有限。可生物降解农用地膜材料崩解后，部分生物材料降解了，但是塑料部分依然存在于土壤中，这样对土壤和农业生产安全更加有害。

为有效解决农用地膜污染治理，我建议，首先，各级政府把废旧农膜回收利用作为推进节能减排、发展循环经济、促进生态文明建设的重要内容，确立“政府倡导、财政补贴、企业带动、网点回收、群众参与”的工作思路，切实加强组织领导，强化工作措施，制定出台本地相关配套扶持政策，鼓励企业和农民加强废旧农膜回收利用，推进农村环境污染治理工作。

其次，加强技术规范和市场监督。杜绝超薄地膜（厚度小于0.008mm）进入农资市场，使用0.012？mm厚的塑料地膜，便于田间回收，可减少地膜在土壤中的残留量。建议国家有关部门制定安全技术规范，强制使用无毒添加剂，最大限度减少重金属污染。

第三，对已污染的农田采取人工和机械回收相结合的措施，加大塑料废旧地膜回收力度。

可降解塑料的研究篇(7)

纳米材料制备技术的发展为解决这个问题提供了可能。随着制备技术的提高，纳米材料的晶粒尺寸、制造成本不断降低，而致密度、晶粒尺寸均匀度不断提高。例如，采用脉冲电沉积技术制备纳米Ni和Ni基合金薄板，通过各种参数的控制可使晶粒尺寸接近10nm，且沉积层具有很窄的晶粒尺寸分布范围。采用纳米材料进行微塑性成形，即使零件特征尺寸降低到微米尺度，零件内部依然包含大量的晶粒，可以排除各向异性的影响，从而抑制甚至消除尺度效应，解决微成形技术工程化应用的瓶颈问题。同时，纳米材料具有优异的力学性能，可以提高零件的质量。采用纳米材料进行塑性微成形，又带来了新的问题。随着晶粒尺寸的显著降低，纳米材料的强度、硬度成倍增加，塑性变形能力却明显变差［18］，如果采用常规微成形工艺进行成形，为保证成形精度，对模具材料性能的要求明显增加，模具昂贵，摩擦磨损严重，寿命短。这会严重阻碍微塑性成形的广泛应用。研究经验表明，比较好的解决方式是采用超塑成形技术进行微成形，例如，Saotome等人采用超塑微成形技术制造了微齿轮［7］，张凯锋等人采用该技术制造了微槽和微柱［13］。在超塑状态下，材料的变形抗力可以降低几十甚至上百倍［19—21］，变形抗力和摩擦力都明显降低，从而显著降低微成形工艺对模具性能的苛刻要求，提高工艺稳定性和成形精度。采用超塑微成形技术的条件是，成形的材料必须是超塑性材料，幸运的是，纳米材料通常具有超塑性。Mcfadden等人［22］发现1420铝合金和Ni3Al材料的晶粒减小到纳米尺度后，材料在较低的温度就可以获得良好的超塑性。在超塑状态下，应力明显降低，从而降低对微小尺寸成形模具的性能要求，使得大批量生产微小零件成为可能。随着微机电系统的发展，微型零件的需求量不断增加。微阵列是一种典型的微结构零件，在医疗、通讯、光学、化学等领域有广泛应用，如生物微针阵列、微生物芯片、光存储器、微化学反应芯片、微传感器等。微阵列的制造工艺包括光刻、离子蚀刻、同步X射线光刻塑模电铸等，但各种工艺间的生产成本、制造周期、产品质量及适用材料等方面有较大差别。如果采用超塑微成形技术制造微阵列，可以显著降低生产成本，提高生产效率和工艺稳定性。而且，采用超塑微成形技术还可以胀形出空心圆柱微阵列，在生物芯片、微化学反应芯片上会有重要应用。拟采用电沉积技术制备镍基纳米材料，系统研究其超塑性微成形机理，实现微阵列的批量制造，不仅能够解决微成形技术工程化应用的瓶颈问题，而且有助于深入理解微成形的科学理论。

2微成形研究现状

微成形的工艺可以分为体积微成形和薄板微成形两种。体积微成形的加工工艺主要有微压缩、微锻造、微铸造等;薄板微成形工艺主要有微拉深、微弯曲、微冲裁等。随着微成形技术的发展，工件尺寸越来越微小，而在加工过程中，会由于工件尺寸的变小，得到的实验结果与宏观理论恰恰相反，许多宏观上得到应用的理论，不能简单地缩放就应用在微成形上［23—24］，对于微成形中的尺寸效应，需要得出全面的实验结论和微观可用的理论［25］。MichaelD．Uchic等人利用微压缩实验和模拟以位错为基础的变形过程进行了深入的研究［26］，清楚地证明了尺寸的变化对于材料性能的影响，如晶粒的受力变形或产生应变梯度等，并也发现了小尺寸样品会产生应变突变，这对于理解位错自由组合消耗能量具有新的理解意义，并可以推动尺寸变形理论的产生。美国的Mara等人利用微压缩测试Cu/Nb纳米层状复合材料的机械力学性能，其微柱的压缩形变在相对于圆柱轴和压缩方向的45°方向被观察到，剪切带也是显而易见地被发现，且出现了比较大的塑性变形和相对于压缩轴的旋转［27］。H．Justinger等人利用8mm到1mm直径的冲头对不同的晶粒尺寸和箔材的厚度比的材料进行了微拉深试验，观察到冲头的力出现了明显的变化，同时改变粗糙度会显著影响杯型的几何形状［28］。建立了一个不同数量晶粒的单位体积的立方体基本模型，可以在下一个微成形过程中估计单一晶粒的可能取向，并解释了不同影响条件在微拉深中压缩和拉伸过程的流变应力变化的原因。日本的K．Manabe等人成功地利用微拉深工艺将20μm厚的铝箔制造成直径为500μm的微杯，并对杯子的几何形状、厚度应变分布以及表面粗糙度进行了测定［29］。研究表明，降低表面粗糙度更有益于微拉深的成形，表面粗糙度的增大不仅影响表面质量，还对成形极限产生影响，材料表面的光滑和拉深冲头的光滑，仍然是研究的重点方向。中国台湾学者Cho-PeiJiang和Chang-ChengChen，利用V型弯曲测试系统研究了板材的晶粒尺寸效应与弯曲板材厚度之间的关系，平均晶粒尺寸为25～370μm，板材厚度为100～1000μm，T/D为1～30，结果表明当平均晶粒尺寸恒定时，屈服强度和最大冲压力随着T/D的减小而降低，而随着T/D的增大，回弹量变小;当板材厚度一定时，平均晶粒尺寸变化的回弹现象类似于宏观尺寸的板材V型弯曲试验结果［30］。

3实验研究与讨论

3．1电沉积过程影响因素研究

3．1．1电流密度变化Ni-Co/GO复合材料电沉积过程中，不同电流密度(1．1，1．4，1．7，2．0，2．3，2．6A/dm2)的常温拉伸工程应力-应变曲线图如图1所示，总体的变化趋势是随着电流密度的增大，应变出现先增大后减小的状态，应力在1．1A/dm2时较小，为721MPa，在2．0A/dm2时达到最大，为1260MPa，其余的电流密度对应的应力大小较接近，在870～930MPa之间变化。不同电流密度的高温拉伸真实应力-应变曲线图如图2所示，图中右上角的曲线图为不同电流密度与延伸率的关系图。随着电流密度的增大，延伸率出现先增大后减小的情况，在电流密度为2．0A/dm2时产生的延伸率最大，达到535．8%。较高的电流密度可以得到较高的过电势，产生较大的成核速率，形成较多的晶核数，从而使得晶粒细化，因此随着电流密度的提高，复合材料的晶粒尺寸减小，能够有效地提高材料的常温和高温拉伸性能。当电流密度过高时，在一个脉冲周期的导通时间内会快速沉积，因为受到电镀液中扩散速率的影响，导致达到下一个脉冲周期时阴极表面的金属离子较少，对沉积速率及沉积得到的复合材料的性能产生较大的影响。

3．1．2pH值变化图3是镀液中不同pH值制备的复合材料常温拉伸的工程应力-应变曲线图，pH值依次为2，3，4，5．5。在工程应力-应变曲线图中可以看到，随着pH值的增加，应力、应变随之增加，在pH值为2时应力最小，为773MPa，当pH值为5．5时，应力达到1260MPa。当pH值较低时，虽然能够提高阴极电流密度的范围，增大了沉积速率，但会导致阴极析氢增加，从而导致内部和外部出现气孔，降低复合材料的力学性能。而过高的pH值会使镀层的脆性增加，也不利于力学性能的提高。

3．2单向拉伸试验研究

3．2．1应变速率变化研究图4为常温条件下应变速率变化的工程应力应变曲线图。当应变速率为1．68×10－2和1．68×10－3时，应力约为630MPa，应变约为0．41;当应变速率为1．68×10－4时，应力和应变都出现明显增加，应力可以达到1245MPa，应变约为0．69;而当应变速率为1．68×10－5时，应力出现非常明显的减小，降到937MPa，应变变化较小，约为0．67。出现这个现象主要是因为，复合材料中由于存在一些空隙和位错，当应变速率较大时，位错来不及滑移，其他晶粒也来不及补充到空隙位置，导致在位错或空隙位置出现断裂，从而得不到较好的力学性能;随着应变速率变小，晶粒可以填充空隙位置，位错也出现滑移等，有效地增加复合材料的应力应变等力学性能;而当应变速率继续减小，填充的量增加，滑移也比较明显，出现了应变增大但应力增加较小的现象。

3．2．2复合材料的厚度变化研究图5是复合材料不同厚度的常温拉伸工程应力应变曲线图。从图中可以看出，随着复合材料的厚度的增加，材料应变随之增大，这主要是因为复合材料中有效的被拉伸晶粒增多，在同样存在位错和空隙的情况下，会一直存在晶粒被拉应力的作用，不会因为空隙导致突然断裂，从而导致应变增大。当复合材料较薄时，应力会稍小一些，这主要是因为试样薄，位错和间隙存在的情况下，会出现某部位突然断裂，从而影响材料的应力，而当复合材料厚度增加后，会因为存在较多晶粒，从而增加材料的应力。

3．2．3试样宽度变化研究图6是不同宽度试样的常温拉伸工程应力应变曲线图。由图6可以看出，随着试样宽度的增加，应变也随之增加。当试样宽度增加时，复合材料中有效的被拉伸晶粒增多，在同样存在位错和空隙的情况下，会存在有效的拉应力作用在不同的晶粒上，导致应变增大;同时不同的试样宽度，拉应力基本相同，这是因为虽然试样的宽度不同，但是作用在每个晶粒上的力基本相同，拉应力变化不大。

3．3微半球体高温气体胀形图7是电沉积液中GO不同加入量时的高温气体胀形得到的微半球体，图7a—c的GO的添加量依次为0．01，0．03，0．05g/L。所得到的高温胀形件的高度依次为2．5，2．7，3．0mm，模具的孔半径为2．5mm，因此，H/r依次为1，1．08，1．2。这与高温拉伸的数据符合，都实现了高温超塑性。图8为胀形件厚度分布图。微半球自底端至顶端，厚度逐渐变薄。厚向应变不均匀，这主要是胀形件在不同位置应力状态差异造成的。胀形件的顶端为等轴应力状态，而靠近底端的部分，由于模具夹持作用，限制了板材沿圆周方向变形，因此这个位置的应力状态为平面应变状态。由于局部应力的差异导致不同位置具有不一样的应变速率，最后造成零件不同位置厚度的差别。在顶端区域由于有较大的应变速率，造成了显著的变薄效应。图9为胀形件胀破断口的SEM图。断口的晶粒粒径比较均匀，为1～2μm，在图9中发现存在GO，且存在GO的位置的晶粒较其他部分的晶粒稍小一些，说明GO的加入可以提高材料的热稳定性，抑制金属晶粒在高温下的长大，但加入量比较少，对材料晶粒长大的抑制作用较小。在胀破断口很难寻找到GO的存在，是因为在高温下，GO出现了挥发，且由于GO的厚度比较小，在产生挥发后很难在SEM下发现。

4结论