制造可降解环保购物袋材料初探.pdfVIP

制造可降解环保购物袋材料初探

【摘要】为解决塑料购物袋所造成的“白色污染”问题，通过

对光降解塑料、生物降解塑料、光-生物双降解塑料、石头纸四种

可降解的材料进行结构和特性分析、对比选取合适的新可降解材料

替代传统不可降解塑料。并分析配套印刷油墨的环保要求，选择方

法。最后达到用新材料制造可降解环保购物袋的目的。

【关键词】环保购物袋；可降解；油墨；石头纸

0.前言

随着人们生活水平的不断提高，人们的环保观念也不断提升。大

家对过度包装浪费资源，包装物弃置污染环境等情况不断发出声

讨。国家也出台了“限塑”令，通过有偿使用减小购物袋的用量。

但作为日常生活必不可少的用品，大部份购物袋在使用完后仍然会

被丢弃成为生活垃圾。绝大部分最终作为塑料垃圾进入环境，而塑

料大多化学性能稳定，在自然环境中分解需要100～300年。如果

用焚烧方法处理，焚烧设施不仅需投入大量资金，焚烧时还会有二

恶英等多种有毒物质产生，造成二次污染。而对于回收利用，收集

或即使强制收集进行回收利用，它的经济效益也不太好。所以要从

根本上解决废塑料的环境污染问题，就应该用能降解或易降解的购

物袋代替普通塑料购物袋。现在笔者根据多年的印刷和油墨生产实

践经验，应如何为制造可降解环保购物袋的几点应用体会，愿与大

家共同探讨。

1.制造可降解环保购物袋材料

制造新型可解环保购物袋，最重要的是要选用合适的材料。首先

就是选用无污染的可降解材料替代普通塑料薄膜，还有就是选用合

适的环保型印刷油墨。这样才有可能制造出符合环保要求的购物

袋。

1.1环保基材的选择

目前可用的可降解材料有以下几种：

1.1.1光降解塑料

光降解塑料一般是指在光（紫外光）的照射下，引起光化学反应

而使大分子链断裂和分解的塑料。光降解塑料可分为添加型和合成

型两类。添加型是在高分子材料中添加光敏剂，由光敏剂吸收光能

后产生自由基，促使高分子材料发生氧化作用后进而引发聚合物分

子链断裂使其降解。降解式将光敏基团（如羧基、双键等）导入高

分子结构内赋予材料光降解的特性。常用的光敏剂有过渡金属络合

物、硬脂酸盐、n，n-二丁基二硫代氨基甲酸铁等，用量约1%～3%

（质量）。合成型光降解塑料是通过共聚反应在塑料的高分子主链

上引入羰基等感光基团而赋予其光降解特性的，并可以通过调节光

敏基团的含量来控制光降解活性。现在已知以一氧化碳或乙烯酮类

为光敏单体与烯烃类单体共聚，可合成含羰基结构的聚乙烯（pe），

聚丙烯（pp），聚氯乙烯（pvc）等光降解聚合物。光降解塑料只能

在光照下降解，受气候环境、地理因素制约很大，如果埋地部分不

能降解，而且价格较高，因此光降解塑料很难广泛推广使用。

1.1.2生物降解塑料

生物降解能很好的解决埋地部分不能降解的问题。目前研究开发

的生物降解材料有天然高分子材料、微生物合成高分子材料、人

工合成高分子材料以及共混性高分子（添加型）材料。天然高分子

型是利用淀粉、纤维紊、甲壳质、蛋白质等天然高分子材料制备的

生物降解材料。其特点是贮存运输方便，只要保持干燥，不需避光，

应用范围广，不但可以用于农用地膜、包装袋，而且广泛用于医药

领域。生物合成的完全生物降解塑料是微生物把某些有机物作为食

物源，通过生命活动合成的高分子化合物。通过微生物合成而得到

的生物降解塑料以聚羟基脂肪酸酯（pha）类为多，其中最常见的

有聚3-羟基丁酸酯（phb）、聚羟基戊酸酯（phv）及phb和phv的

共聚物（phbv）。化学合成法合成的生物降解塑料大多是在分子结

构中引入能被微生物降解的含酯基结构的脂肪族聚酯，目前具有代

表性的产品有聚己内酯（pcl），聚琥珀酸丁二醇酯（pbs），聚乳酸

（pla），以及最近国内研究最热的二氧化碳基生物降解塑料等。另

外按降解方法分生物降解可以分为：（1）生物物理降解法：当微生

物攻击侵蚀高聚物材料后由于生物细胞的增长使聚合物组分水解、

电离或质子化而分裂成低聚物碎片，聚合物分子结构不变，这是聚

合物生物物理作用而发生的降解过程。（2）生物化学降解法：由于

微生物或酶的直接作用，使聚合物分解或氧化降解成小分子，直至

最终分解成为二氧化碳和水，这种降解方式属于生物化学降解方

式。同样生物降解塑料也存在价格较高

1.1.3光-生物双降解塑料

光-生物双降解塑料具有光、生物的双重降解性。是当前世界降

解塑料的主要开发方向之一。试验表明光-生物双降解塑料可在一

个特定时间内（通常