可持续的塑料降解产品设计分析

　　摘要：塑料是人们日常生活中很多生活制品的原材料之一，在现代社会中，人们已经离不开塑料制品，但传统的塑料制品对环境的污染较为严重，因此人们开始研发可降解塑料产品。本文通过分析处理废弃塑料的方法，进而延伸出对可持续的塑料降解产品设计进行分析。

　　本文源自科学与技术【2020年第23期】《科学与技术》杂志是经国家新闻出版总署批准，中国科学技术协会、新疆阿勒泰地区科协主管，新疆阿勒泰地区科协主办的学术性期刊。《科学与技术》杂志创刊于1983年6月，国际标准大16开本，半月刊。 《科学与技术》杂志国际标准刊号：ISSN1003-9716;国内统一刊号：CN65-1078/Z;邮发代号：58-53。

　　关键词：塑料降解;可降解塑料;分析

　　前言：随着科技的不断发展，塑料制品应对人们的需求也在不断增加。但时至今日，塑料制品的不易降解性给世界环境造成了严重的污染，直接破坏着生态平衡，也影响着人们的身体健康。面对如此严峻的环境污染问题，人们逐渐研发出各类可降解塑料，以此来减少“白色污染”。

　　应对废弃塑料制品的方法

　　1.1原有的塑料处理方式

　　现代人们生活离不开塑料制品，塑料产品易于制造又价格低廉，其耐摔性和冲击性都不错，因此得到广泛使用，但传统塑料制品不易于降解，给环境所带来的“白色污染”也越来越严重。原有的对于废气塑料制品的处理方法主要分为四个阶段：第一个阶段属于塑料的粗处理阶段，粗处理阶段的处理方式主要有填埋法和焚烧法两种方式。填埋法就是将废弃塑料制品填埋在土地当中，这种方法会破坏土壤的结构，降低土壤的透气性和蓄水性，对土质造成影响，影响植物的生长，对生态环境造成一定的破坏。焚烧法就是将废弃塑料制品进行焚烧处理，塑料在焚烧的过程中会产生大量的污染气体，直接对空气环境造成污染。第二个阶段是细处理阶段，对废弃塑料的细处理指的是将废弃塑料回收以后进行二次加工并使用，这种方式不仅减少了废弃塑料对环境的污染，也节约了制作塑料的原材料。第三阶段是微处理阶段，利用化学知识将废弃塑料进行分解，以此来减少对环境的污染，但这种方式的难度较高，成本较大。第四阶段是预防处理阶段，指的是督促人们在日常生活中减少使用塑料制品，提高人们的环保意识，以此来达到保护环境的目的。

　　1.2新型可降解塑料的技术

　　由于塑料制品对于环境的污染逐渐加重，越来越受到国家环保局的重视，为了减少废弃塑料的污染，国家科研部开始研发可降解塑料技术，在满足人们正常生活的前提下，实现废弃塑料的自然降解，以此来实现保护环境的目的。新型可降解塑料的技术主要有三种，即天然高分子降解塑料技术、微生物合成可降解塑料技术以及化学合成可降解塑料技术，运用高科技手段有效达到降解塑料的目的，减少塑料制品对生态环境的污染，实现可持续发展的目标。

　　留存塑料的危害

　　从人们重视“白色污染”开始，对废弃塑料尽可能的进行处理，虽然看似解决了塑料污染的问题，但实际生活中，仍旧有许多留存塑料危害着生态环境以及人们的健康，尤其是那些难以被收集起来的废弃塑料制品，如农业上使用的农用膜在土壤中的残留塑料、海洋上的垃圾岛存在的留存塑料以及被动物误食的塑料制品等。这些留存塑料制品，最终会通过生物链系统对生态环境和人类的健康造成危害，残留在土壤中的塑料会改变土壤的性质以及水质，直接对生态环境产生影响;海洋上垃圾岛的留存塑料会通过海水对人类的健康造成影响，动物误食的塑料也会影响动物的健康，再通过食物链对人体造成危害。留存塑料的最终影响也是多种多样，塑料中的有毒物质会破坏生态环境，也会对空气造成污染，会破坏人体的免疫系统，严重时可致癌，因此，解决塑料危害的问题已迫在眉睫。

　　可持续的塑料降解产品设计分析

　　3.1光降解塑料

　　光降解塑料是可降解塑料产品之一，是在传统塑料中加入光敏剂，使得塑料可以在日照下逐渐分解。光降解塑料的主要设计是在光照条件下，使得聚合物链能够有序分解，其中聚合物分解的原理是因为聚合物本身是含有羰基的物质，让聚合物吸收紫外线的光能以后，将光能的光增敏基团引入到化学分子的主链当中，让主链中的长链断裂成较低分子量的碎片，分子量碎片再通过氧化作用产生自由基断裂反应，使得羰基与烯烃类的基体结合，形成光降解型的分子，最终构成光降解塑料。在光降解塑料中添加光敏剂可以有效提高其光降解的速率，比较常见的光敏剂有硬脂酸铁、二茂铁以及烷基硫代氨基甲酸铁等[1]。

　　3.2生物降解塑料

　　生物降解塑料也是当今较为常见的可降解塑料产品之一，顾名思义，生物降解塑料就是指可以被土壤或水中的细菌、霉菌以及藻类等微生物降解的塑料产品，将对生态环境有污染性的塑料制品降解成无污染物质。生物降解塑料是利用微生物中富含的酶能够将聚合物分解成小分子的原理，其分解过程为：先是将聚合物分解成分子量较小的碎片，然后细菌、霉菌等微生物再进一步将小分子碎片吸收并消化，最终转换为二氧化碳和水等物质。生物降解塑料降解过程中的的形式主要有生物物理作用、生物化学作用以及酶 的直接作用三种，生物物理作用指的是细菌等微生物侵蚀聚合物，使得聚合物发生物理性破坏;化学作用为微生物与聚合物产生化学反应并生成新物质;酶的作用主要是细菌直接使得分子氧化或崩裂。生物降解塑料的原材料主要为可分解的有机酸、蛋白质以及纤维素等，运用特殊的手段制成可降解型塑料，其原料无污染且具有食用性，不需避光，因此在医学领域、农用地膜以及食品包装袋等方面被广泛使用。

　　3.3光生物降解塑料

　　光生物降解塑料是一种复合型材料，具体指的是光降解材料与微生物降解材料相结合的一种塑料。光生物降解塑料同时具备光降解塑料和生物降解塑料两种塑料的降解特性，它同时克服了光降解塑料对光特殊要求的缺点，也克服了生物降解塑料工艺复杂的缺点，因此在近几年发展较快，也被广泛使用。光生物降解塑料其主要合成材料为微生物合成材料、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剂，使其具有光降解特性。在具有光照的条件下，主要由光分解聚合物，在不具备光照条件的土壤、污水等环境中以微生物分泌酶分解为主，使塑料达到降解的目的，避免污染环境。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种，其降解原理与微生物降解原理有着异曲同工之妙，在塑料制品的原材料中添加吸水性物质或可以被水中微生物快速分解的物质，用完以后可以直接丢弃在水中溶解掉，减少对环境的污染，这种水降解塑料在海洋上的垃圾岛应用，可以有效控制塑料对海水的污染。水降解塑料还常用于医药卫生永久等方面，如医用手套的制作，具有便于消毒以及销毁的特性，水降解塑料的发展起步较为，其方便性更适合于人们生活，但水降解塑料的制造成本较高，其价格是普通塑料的六倍，因此还未被广泛使用。水降解塑料的降解性最好，有着很好的研究前景，因此只要能够解决成本问题，就能够用于日常生活。

　　结论：综上所述，塑料制品的使用给世界环境造成了严重的污染，因此可降解性塑料的研发和发展应当得到重视。由本文分析可知，可持续的塑料降解产品主要包括光降解塑料产品、生物降解塑料产品、光生物降解塑料产品以及水降解塑料产品，这几种产品可以有效降低塑料对环境的污染，实现绿色环保的发展理念。

　　参考文献：

　　[1]谢鸿洲,卢文新,商宽祥.几种可生物降解塑料的性能与应用比较研究[J].化肥设计,2020,58(04):1-3+7.

　　[2]王露凡,江牧.可持续的塑料降解产品设计研究[J].包装工程,2020,41(12):55-61.