可降解塑料是白色污染的终结者吗?这似乎仍然很困难

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2020-10-12

浙江博沙环保科技有限公司是世界领先的生物降解材料应用公司。作为新材料应用的第一步,我们引进了3D打印技术,以让广告词更轻的使命进入广告材料行业。我们计划应用3D打印技术和先进的生物质技术,使广告密集的轻字行业以更加环保的方式提高造字效率,降低造字成本,提升产品功效。该方案颠覆了传统的广告词制作流程,实现了行业的升级转型。

2020年1月19日,国家发改委和生态部发布《关于进一步增强塑料污染治理的意见》,明确了未来塑料污染治理的详细日程和路线图。

“在热成型过程中,材料被拉伸以产生张力。当使用高抗冲聚苯乙烯时,需要最小厚度为3.5毫米的片材来阻止变形问题。”NatureWorks业务总监弗兰克迪奥达托(Frank Diodato)表示:“我们惊喜地发现,使用PLA后,更对称的板材厚度可以消除到1.2毫米,这不仅意味着使用的材料更少,还意味着衬里的重量也消除了。”

该政策是2007年12月公布的《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》(塑料限价单)的重大升级,因此被市场称为“塑料限价单新版本”。

道达尔公司很早就进入了可降解生物基质和生物燃料领域。2007年,道达尔和银河在比利时成立了一家合资公司Futerro,探索利用可再生植物资源生产聚乳酸生物塑料。2018年,道达尔和荷兰共同伙伴Corbion在泰国的PLA工厂投入生产以非转基因甘蔗为原料的生物基聚合物。该厂年生产能力为7.5万吨,是世界第二大解放军工厂。

恐怕很难在一夜之间解决问题,但是需要多管齐下的综合治理来改变人们在这方面的认识,这和垃圾分类的推广很像。《科技日报》报道中提到的一些做法,其实很值得参考。比如“免费提供塑料包装的企业和商家,尤其是持有公众评价的电商公司,可以被列入黑名单并撤销;在实体店和电商平台开展环保包装反馈活动,鼓励用户向部门举报塑料过度包装现象,并给予相应的奖励或认可;以社区或村委会为单位定期组织放映有关塑料污染的影片,或限量发放环保材料制成的包装袋、包装盒;与相关企业互相帮助,提高环保材料的质量和价值,让消费者爱上环保产品。”

博赛注重互助同伴的发展。自2019年以来,与东莞一迈智能科技有限公司(IEMAI)在产品制造和生产上形成了战略互助伙伴关系,利用一迈智能领先的机械设备制造技术、强大的R&D能力和丰富的3D打印机生产历史,启动了发光字符行业新一轮设备升级。

政策制定者也应该采取措施来展示消除塑料袋使用的好处。在美国加州圣何塞,自2012年限制使用一次性塑料袋以来,下水道中破塑料袋的数量在两年内减少了89%。这个数字对于经常因为下水道堵塞而被淹的当地居民来说很有说服力,人们适应的很快。

我们先来看例子。

意想不到的更本质的原因是塑料袋真的“太好用”了,而纸袋、无纺布袋等替代品有各种各样的缺点。论知乎“为什么中国不限制塑料袋的使用?”这个问题有个答案很有意思。——“如果你能开发出一种坚韧、耐用、透明、防水、防污、轻质、卫生、自制、非塑料、环保的材料,你就能成为国家巨人,同时取缔塑料袋……”

熟练的物质鼓励措施也值得尝试。举个例子,丹麦连锁超市Netto实施的做法之一,就是将每个塑料袋的价格提高6便士。顾客每退回一个包可以得到12便士的退款。根据2017年TNS盖洛普民意调查,68%的人认为塑料袋退款制度很好,只有13%的人屏蔽了。

为了完成这一任务,配合材料的应用,开发了一种智能3D打印机,它集成了字符外壳打印、文字灌胶、胶体固化和底板打印四种功能。作为整体解决方案的重要组成部分,博世利用其在新材料领域的领先优势,开发了耐热外壳耗材、字面无味胶等广告词专用环保材料,让广告主步入智能广告词制作的新时代。

直接原因很好理解。首先,塑料限令中最重要的地方,“实行塑料购物袋有偿使用制度”,可以在超市、商场、集贸市场等零售场所实施。如今,随着快递、O2O外卖等新兴经济形式的出现,塑料袋等塑料制品的使用场景得到了极大的拓展;

“自然工程公司与我们密切合作,为这个项目开发特定的产品。”加里利有许多问题需要解决,如聚乳酸的软化温度较低,透明度略低于苯乙烯。另一个需要解决的问题是成型收缩率和成本。

虽然技术解决方案比备受期待的“可降解塑料袋”更好,但许多专家指出,这不是解决塑料袋污染的“灵丹妙药”。比如关心“零废弃物联盟”政策的毛达博士就表示,“市场上绝大多数完全可生物降解的塑料制品,在工业堆肥条件下,都是可降解的,而不是在自然条件下。另外,缺乏明确的尺度。市场上的许多“可降解包装”可能是含有增强生物降解的添加剂的石化原料,或者两者之间的混淆只能由部门来降解。”甚至“即使是真正完全可降解的,普通人也没有能力不实际扔掉可降解的袋子和普通塑料袋。”。也缺乏单独的受理和处置处罚制度。可降解袋其实并没有降解,仍然像普通塑料袋一样进入垃圾填埋场或焚烧厂。"

各种手段的最终目的是想办法让中国人认识到过度使用塑料袋是一种有害的,不那么体面的做法。在这方面,我们应该更多地学习西欧一些地区的做法。比如加州很多人主动关心塑料问题,然后有人会和家人朋友谈论塑料问题,甚至会打电话给当地和联邦政府的代表,支持瓶子法案,塑料袋税,增加生产者对再利用和接受的责任。于是,起初塑料袋禁令在各个城市如雨后春笋般出现,最后泉州的商场限制向顾客提供一次性塑料袋。

我们可以看到,塑料限价单用处有限,快递、外卖等新格式会让问题更加严重。

即使设立了更为严格的限塑禁摩政策,室内控烟和酒驾控烟的简历也很难适用,因为使用塑料袋不会对他人造成直接伤害,也不会有人帮忙监控举报,很容易成为一纸空文。

在过去的半个世纪里,塑料产量增加了20多倍。它们轻便耐用,成本低廉,功能多样,成为无处不在的产品。全世界的塑料脚印,包括海底最深处,珠穆朗玛峰顶峰,极地冰盖。

生物降解塑料不是万灵药。徐中华表示,道达尔在比利时的PLA工厂建设之初,产品推广存在诸多困难,甚至现在看来,整个可降解塑料行业仍面临一系列合作挑战。例如比普通塑料高生物基质材料使用范围窄等。

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这种政策制定者自上而下与民众互动,使政策大众化的做法往往更可靠,更值得借鉴。

最新的塑料限价单支持生物基塑料吗?在过去的几年里,GCT探索和测试了生物塑料如何应用于伊莱克斯产品和包装。该部门和伊莱克斯采购和食品保藏研究与发展部决定开发一种冰箱原型,其中所有可见部件都由生物塑料制成。

最终产品必须满足传统冰箱的所有规格和要求,并在使用寿命结束后可以接受使用,以符合循环经济的理念。

现在,伊莱克斯已经暂停了这个项目,等待产品适合出版。加里利认为,市场将进一步增长,但“增长的时机和方式取决于许多因素,包括市场的关注。

甚至近年来,越来越多的声音认为塑料袋是“真正环保”的产物,而纸袋、无纺布袋等替代品污染更严重。比如日本学者武田邦彦写的《假环保》一书中,就认为塑料袋的原料是用精炼石油残渣加工而成的。塑料袋如果接受得当,不会造成更多的石化废物污染,甚至浪费更多的石油。很多人还引用了英国信息局2011年的一项研究,声称店主使用的废弃无纺布袋的碳排放量远高于塑料袋,至少需要11倍才能弥补它们造成的污染。要达到同样的水平,棉布包需要重复使用131次,这一数字令人吃惊。

伊莱克斯接受了生物塑料,并制作了一个冰箱原型。

其次,严格执行限塑令的成本也相当高。除了比较严格的大型超市,——只是相对的,而且如上所述,大型超市也会用“其他塑料膜”来代替——集贸市场等地方,这些都是很难严格执行的;最后,塑料袋的成本比强度低,而需求的价格弹性比强度更刚性,这意味着消费者即使收费也往往选择使用塑料袋。

“当生产冰箱内胆等大型热成型产品时,会出现变形问题,”他说。“一般来说,我们有两种选择:一种是通过热成型挤出非晶PLA片材来生产内衬,另一种是选择PMMA/PLA多层内衬。”由于后者是已知的解决方案,所以接受这种解决方案是可行的,如果可行,可以稍后使用100%PLA的解决方案。

亚洲R&D副总裁、法国道达尔中国首席科学代表徐中华认为,目前大规模推广生物降解塑料是不现实的。在接受澎湃新闻采访时,他表示,我们在相当长的一段时间内仍然要依赖传统塑料产品。

此外,生物塑料在化学和机械性能方面也有自己的优势。

当被问及使用生物塑料相对于传统塑料的优势时,加里利首先指出了使用英戈聚乳酸时计算的好处。

“我们已经检查了冰箱中使用的所有不同塑料,以了解它们是否可以更换,”加里利说。"显而易见,冰箱用的ABS都可以用英高PLA替代."其实所有苯乙烯都可以用PLA代替。我们逐一评估了所有零件,发现货架等产品很容易用PLA制作。我们用20%(丙烯酸)和80%的PLA代替(高冲击)PS作为衬里。

徐中华首先说可降解塑料有几个生长偏差:除了PLA可以在特定条件下完全分析二氧化碳和水外,还有破坏性的生物降解塑料,通过添加剂促进降解,生物降解塑料在传统塑料的聚合物链上添加光引发剂和其他对光敏感的助剂。

我们都知道大多数化石基塑料不能降解,这意味着它们可能在自然界存在数百年甚至数千年。上个世纪8月,科学家开始研究塑料在微生物的作用下能否降解消失。源自玉米等作物的聚乳酸(PLA)是目前最成功的可生物降解塑料。聚乳酸是完全可接受的,可生物降解的,因为它是一种完整的生物基质材料。它可以通过机械或化学方法被接受,或者在某些情况下通过堆肥用作肥料。

然而,科技日报最近的一篇报道引起了很多关注。据报道,在中国实施塑料限令11年后,废塑料非但没有减少,反而增加了。目前,中国塑料袋的年使用量超过400万吨。其中,灰色区域的外卖包装比例高达77%。业内专家指出,2018年中国外卖包装消费量可能达到231万吨。

指望通过技术手段解决塑料袋的污染问题还为时过早。

2011年,伊莱克斯进行了最初的实验,但直到他联系了自然工程有限责任公司,他才接受了一种越来越结构化的方法。此后,伊莱克斯全球接触和技术中心(GCT)开始与自然工程公司持续互助。

如今,外卖的热潮凭空增加了大量塑料袋的消费。电子商务、快递等类似行业新业态的快速增长,导致塑料产品消费快速增长。这就像中国在这个世界上的垄断问题。当人们享受科技发展带来的便利时,他们也使污染有了巨大而惊人的增加。与替代品是否污染更严重无关。我们需要问自己的是,当生活方式发生巨大变化,变得越来越方便的时候,如何看待伴随而来的污染问题。

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随着全球塑料减量化运动的兴起,市场上出现了“生物降解塑料”,被很多人误认为“救星”。当人们放弃这种塑料时,他们似乎感到很放心,因为他们认为这些塑料最终会降解,不会造成伤害。但值得注意的是,可降解塑料也需要以特定的方式接受和妥善处理,不应随意丢弃。

塑料难降解,对情况有害。有没有可能改变材料的配方,使其废弃后在特定条件下最终降解?因此,生物降解塑料备受追捧,寄予厚望。但是你评价过这个素材吗?生物降解塑料真的能根治塑料污染吗?

塑料困境的根源之一是,人们对材料的要求在塑料产品的整个生命周期中都在变化。“在使用过程中,塑料的强度、耐温性和耐湿性必须满足一定的条件。也就是说,可降解塑料废弃后,必须在特定的温度、湿度和微生物的配合下进行分析,在自然条件下不会自行“消失”,否则无法达到常温下的使用效果。”

“从使用的塑料来看,这款原型冰箱的碳排放量比石油塑料低83%。每台冰箱都小22%,”他说。