可降解塑料研究分析范文

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可降解塑料研究分析

篇1

【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（通常为9个月～5年）在环境中能完全分解。但由于合成型光降解塑料成本较高，研究较少。目前研究较多的是掺混型光一生物双降解塑料。

1.1.4石头纸

石头纸是一种由碳酸钙研磨粉与高分子聚合物、胶合剂为原材料的新型材料，广义上说石头纸也是光-生物双降解类材料。石头纸具有既可替代传统的植物纤维纸张、专业性纸张，又能替代传统的大部分塑料薄膜，且具有成本低、可控性降解的特点，能够为使用者节省大量的成本，且不会产生污染。从替代塑料包装物角度看，它能为国家节省大量的石油资源，产品使用后能够降解，不会造成二次白色污染。另外石头纸与上面进过的几种可降解塑料相比，还具有不可燃性，可书写和办公室打印，适用于大多数印刷方式，包括胶印（柯式印刷、平版印刷）、凹版印刷、凸版印刷、丝网印刷、轮转印刷等。最重要目前已经能大量工业化生产，这是用于生产非塑料型环保购物袋的理想新材料。当然石头纸也有一些不足的地方：就是石头纸因含有大量的碳酸钙而不透明性，硬度也偏大而导致抗屈拆性差等。

表1 几种可降解基材性能对比表

1.2印刷油墨的选择

印刷油墨是制造购物袋必不可少的组成部分。须然印刷油墨占购物袋的成本很小，只占3%～5%左右。但对于一个购物袋是否符合环保要求就尤为重要了。选择印刷油墨要注意以下几点：

1.2.1油墨的可降解性

油墨的连结料多为高分子聚合物，本质上也是一种塑料。因此现用大部分印刷油墨降解性能较差，如果将这些油墨和塑料一起填埋处理，让其自然降解，一般需要50年以上才能在环境中能完全分解。因此为配套降解基材，必需选用以可快速降解的连结料所生产的油墨。现在市面上能找到的可降解油墨有以大豆油油墨、聚乙烯醇油墨、聚酮油墨，这几类油墨通常只需5～10年即可完全降解。

1.2.2油墨中的重金属含量

众所周知人体如果摄入过量的重金属，可造成严重的生理损害，引发多种疾病。重金属进入人的机体后，会在人体内部积聚下来，并可能转化为毒性更强的金属化合物。以镉为例，镉元素进入人体后，在体内形成镉硫蛋白，通过血液到达全身，并有选择性地蓄积于肾、肝中。情况严重时，使骨骼的生长代谢受阻碍，从而造成骨骼疏松、萎缩、变形等。慢性镉中毒主要影响肾脏，最典型的例子是日本著名的公害病——痛痛病。慢性镉中毒还可引起贫血。油墨中的重金属通常来自于颜料，特别是一些重金属化合物颜料，如镉红、铬红、铬黄及银朱等。另外可溶性重金属盐毒性大易于进入人体，因此我国、欧盟、美国都制定了油墨（涂料）涂层中可溶性重金限制：（见下表）

1.2.3油墨中其它有毒有害物质

油墨中可能存在有毒有害物质有：（1）连结料生产合成时残留的单体，如剧毒物游离甲苯二异氰酸酯；（2）颜料生产合成时残留的强致癌物多氯联苯（PCB）、芳胺（MAK-Ⅲ）；（3）溶剂残留导致苯、甲苯、二甲苯、甲醛超量。许多国家严格控制油墨干膜中的有毒有害物质含量。以甲醛为例：日本要求甲醛含量

2.结语

随着近年不断有新材料的发明，并逐步进入实用化、产业化。带动更多环境友好的产品将进入我们的生活。我们相信，在不久的将来，真正可降解型环保购物袋会进入我们的生活，使“白色污染”会逐渐从环境中消失。我更期待这些环保新技术、新发明将为人类与自然的真正和谐作出巨大的贡献。

【参考文献】

[1]刘彦平，杨志远，杨建业.我国生物全降解塑料的研究进展.[期刊论文]-塑料工业，2006，（z1）.

[2]王广文.生物塑料和降解塑料的研究进展.[期刊论文]-塑料科技，2011，5.

篇2

关键词：白色污染危害防治建议

众所周知随着社会经济的飞速发展，白色污染在一步步的向我们逼近。白色污染主要来源于塑料包装袋和一次性塑料餐盒。由于塑料制品的生产成本低、质轻、耐腐蚀、强度高、防水、便利、外形美观、色泽鲜艳、生产技术成熟等特点在全国广泛应用。但对其使用后回收难度大、利用价值低的塑料购物袋、垃圾袋等等，至今一直困扰着我们。[1]

一、何谓白色污染及其产生原因

白色污染是指一次性塑料制品（包括塑料餐盒、包装材料、农用地膜等）在其使用后，由于缺少回收利用的价值，其中绝大部分被丢弃在环境中，不仅破坏了景观，而且对自然环境也造成了危害。由于这种废弃的一次性塑料制品通常为白色，因此被形象的称为白色污染。

由于这些塑料垃圾没有得到妥善的管理和处置，垃圾没有实行分类收集，能回收的不回收利用。垃圾最终的处置方式基本上停在堆放或浅埋的水平，一些城镇将江、河、湖岸作为天然垃圾场，许多地方没有建立起与生产经营相配套的垃圾收集系统，垃圾放任自流、管理薄弱，人们对环境保护的意识比较淡薄，造成滥用和随意乱倒现象普遍发生。

二、白色污染的危害

1.白色污染危害人类健康

塑料袋的主要成分是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。目前市场上流行的塑料袋绝大多数是小型企业或家庭作坊生产的，有大部分是再生塑料制品，是利用工业废弃物和医疗机构丢弃的塑垃圾及垃圾站收集的废旧塑料加工的。尤其是彩色再生性塑料袋，使用的着色剂通常含有苯并吡，是一种很强的致癌物质，与食品接触后，可能会转移到食品中对人体造成慢性中毒。[2]

2.白色污染对环境的影响

(一）视觉污染

走在大街上、街心花园以及著名风景区等经常会发现被随意丢弃的塑料制品，不但影响了城市风景的美观，而且严重污染了环境。

（二）影响农作物的生长和收成

废塑料特别是塑料膜、塑料袋、一次性餐盒、饮料瓶等，这些体积大、重量轻、不易腐烂、不易分解的塑料混入土壤中后，会影响地下水的下渗、植物对养分的吸收，因其不透气而破坏土壤质量，影响植物的生长，从而使农作物减产。

（三）危及动物和水生生物的安全

动物误食后易引起肠梗阻而死，若遗弃在江河、湖海，可导致水生生物的死忙。[3]

(四）潜在危机

有些白色垃圾不易回收，回收利用的成本高、效率低；难以降解，现阶段主要处理方法有焚烧和填埋，若将其焚烧，则会产生大量的有毒烟雾，污染大气。填埋处理不能随处进行，否则将对土壤污染，且大规模集中填埋是一项大工程，耗资较大；高温则分解出毒害物质，塑料制品本无毒，但在温度达到65℃以上时，就会分解出毒害物质，污染环境，特别是食品污染最为突出。

三、白色污染的防治

对于白色污染的防治主要从行政和技术两方面进行：

（一）行政方面

1.加强管理

在街道两旁设一些垃圾箱，尤其是人流比较密集的街道。并请相关部门加以监督。在超市购物后使用的方便袋不再免费，而是收取一定的费用，这样就大大的减少了塑料袋的使用。

2.禁止使用一次性难降解的塑料包装物

我国部分城市颁布了相关法规、政策，禁止使用销售和使用不可降解或难降解的塑料包装袋和一次性泡沫塑料餐具。通过采取这一措施，虽然在一定范围，一定程度上减少了“白色污染”危害，但从实践结果来看并不是十分理想。禁止使用此类包装物，就必然要有其替代品的产生，但是替代品在价格与品质上均无法与塑料制品竞争。因此，在市场经济条件下，仅靠行政命令，不考虑经济杠杆的调节作用，操作起来是很困难的。

3.强制回收利用

对于一些清洁的废旧塑料包装物可以循环使用，或重新用于造粒、炼油、制漆、作建筑材料等。回收利用符合固体废物处理的“减量化、资源化、无害化”的通用原则。回收利用不仅可以避免“视觉污染”，而且可以解决“潜在危害”，缓解资源压力，减轻城市生活垃圾处置负荷，节约土地，并可取得一定的经济效益。这是一个标本兼治的好办法。

（二）技术方面

1.以纸代塑

以纸代塑是指用纸制品代替塑料制品。一般纸制品分为两种，一种是纸浆膜塑制品，主要是以芦苇、蔗渣等草木植物浆为原料。另一类是纸板制品，主要原料是木材，每生产1吨纸板就需用七百吨水。用以上材料制成的纸制品，废弃后很容易被土壤中的微生物解，因此减少了对环境的污染同时也解决了白色污染的潜在危害。但同时也带来了新的环境问题。造纸需要消耗大量的木材，造纸过程中也会产生大量的污水。[4]

2.开发可降解塑料

并不是所有塑料包装物都是能回收利用的。例如，购物袋、垃圾袋和地膜等，回收难度大、利用价值不高应积极研制开发可降解塑料。可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂（如淀粉、光敏剂、生物降解剂等），稳定性下降，使用后的塑料包装废弃物能在短期内，经光或生物降解作用，裂解为分子量较小的烯烃物质，粉碎成小碎片，达到缓解环境污染的目的。

四、建议

1.加强宣传教育，提高全民的环保意识。

2.加强对城市、风景旅游区、交通干线、水域等地方的“白色污染”的管理工作。

3.加大科技投入，研制降解期短价格低廉的可降解塑料。[5]

4.制定适当的经济政策，建立在市场经济条件下消除“白色污染”的良性运作机制。

5.建立全国性的专门法规，约束公民和餐饮、交通等行业的工作人员的行为。

参考文献：

[1]马艳茹，白色污染与塑料包装物，2000.3

[2]刘春乐，让“白色污染”远离我们的生活，保定日报，2006年5月8日第B02版

[3]付宜飞，张铁帅，白色污染的现状与现状分析，环境科学与管理，2006，31（3）：2-5

篇3

关键词：高分子材料生物质加工改性

一、生物质高分子材料PHA的概述

近年来，我国对生物可降解高分子材料进行了深入地研究和开发，尤其是聚羟基脂肪酸酯PHA颇受关注。聚羟基脂肪酸酯是细菌胞内合成的一种高分子化合物，在营养不平衡的环境下，细菌把多余的物质转换为探源和能源的储备物，同时将水溶性小分子转换为水不溶性的大分子PHA。PHA因具有某些合成塑料如聚丙烯、聚乙烯的物化特性，又具有独特的生物可降解行、光学活性、生物兼容性、气体相隔性以及压电性等被认为是可替代传统的由石油合成的、不可降解的塑料，PHA被称为新型的生物可降解塑料。

PHA结构多样，且因其自身结构变化拥有较多的新材料性能，所以应用前途比较广泛。在食品包装材料、卫生材料、纸涂层材料、光学材料、电子工程材料以及一些一次性用品，如高档包装材料、新型医学材料骨钉、骨板等方面广泛应用。

PHA由具有光学活性的R构型降级脂肪酸单体组成，是一种线性可降解聚酯，其单体组成对自身的物理性质起决定性作用，常见的PHA材料主要有以下几种：聚β-羟基丁酸酯（PHB）、聚-3-羟基丁酸-3-羟基戊酸之（PHBV）、聚-3-羟基丁酸-3-羟基己酸酯（PHBHHX）、聚-3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯（P3/4HB）等。

二、聚合物的加工改性

经过高分子材料科学成熟的发展，通过共混、共聚和表面改性等手段对高分子材料进行化学改性或物理改性以此达到提高聚合物某些性能引起了人们广泛的重视。将不同的聚合物混合，或者将种类相同但相对分子质量不同的聚合物进行混合，或者把聚合物和其他物料相互混合形成新的共混聚合物，通过以上的手段都可以实现聚合物的共混改性，聚合物共混改性后不单单是改变了聚合物的性能，更是开发了新型聚合物材料的崭新功能，因此，聚合物的共混改性已经发展为当今世界高分子材料工程科学中最为活跃的领域之一。PHB作为PHA中最具代表性的生物塑料，在生活的各个领域都有着广泛的应用前景，下面以PHB为例，探究一下生物质材料的加工改性。

三、PHB的加工改性研究

1.制备聚合物

1.1制备单端枪击聚羟基丁酸酯（PHB-OH）

用甲醇打断大的PHB分子链，对PHB片段封端，从而可以制的只有一端含羟基的PHB片段（PHB-OH）。制备方法如下：氯仿作为溶剂，硫酸作为催化剂，将15gPHB溶于150ml的氯仿中，75°C回流30min后，取2.5nl浓硫酸溶于50ml甲醇中，冰浴冷却之后逐滴地滴加到上述的回流流体中，根据自己需要可以控制回流时间，至设定时间后冷却至室温，然后大量蒸馏水洗涤、分液、静置分层后弃去水层，有机层洗涤两次后，用无水硫酸镁干燥过夜，过滤，滤液使用无水甲醇沉淀，减压过滤，将产物放在40°C的真空烘箱里面干燥48小时以上，即成。

1.2制备不饱和端基低聚物

取1.5g干燥的PHB-OH放在事先干燥好的四口瓶中，加入50ml除水的二氯甲烷和0.2ml的三乙胺，30°C油浴中磁子搅拌，完全溶解后，低价溶有0.3ml的丙烯酰氯的二氯甲烷30ml，继续反应3小时，过滤沉淀，滤液使用适量饱和的碳酸氢钠洗涤两次，使用蒸馏水洗涤三次，然后用无水硫酸镁干燥过夜，过滤之后的滤液使用甲醇沉淀，减压过滤，最后产物常温真空干燥，即成。

2.运用傅里叶变换红外光谱仪对聚合物材料进行定性表征

对于已经提纯过的待测样品，将其配置成10mg/ml的氯仿溶液，然后滴3滴在KBr镜片上面，在红外灯的照射下干燥形成薄膜。之后用Nicolet IR200幸好傅里叶变化红外光谱仪对其进行32次的扫描，（该仪器分辨力为1cm-1）。观察得到的红外图谱，可以确定待测物中的基因。

3.材料热学性能测试

聚合材料的热学性能测试，取少量样品，通过热失重分析仪或者示差扫描量热仪对样品温度曲线进行分析。

4.材料的力学性能测试

取少量待测样品，将其裁剪成哑铃型样条，使用CMT4000型号微机控制电子万能试验机，移动千分尺，岑亮样条的宽度、厚度、起始标距，待位移回零之后，在室温下仪5mm/min进行拉伸，用计算机记录材料的应力-应变曲线，通过实验，得到材料弹性模量、拉伸强度以及断裂伸长率等参数。

5. PHB物理改性研究

使用增塑剂DOS，形成PHB/DOS共混体系。经实验验证，共混体系随着增塑剂DOS的含量增加，材料的拉伸强度和杨氏模量降低，断裂的伸长率不明显，当共混体系中DOS含量达到35%时，共混体系的机械性最好，但对于共混体系来说，DOS的增塑效果并不明显，因此，DOS常作为辅助增塑剂。

使用乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）增塑PHB体系，和DOS对比，ATBC增塑效果较明显，因为ATBC自身的机型和分子量相对比较小，能很好的茶道PHB的链段之间，增加PHB链间的距离，减小高分子链间产生的相对滑移摩擦力，从而达到较好的增速效果。

四、结语

PHB作为生物质高分子材料PHA的一类，有其显著的缺点，PHB比较脆，但通过对PHB的加工改性，可以弥补其缺点，更好地发挥它的优势。本文通过制备共混材料、测试其热学性和力学性，选取增塑剂材料来改善PHB的热学性能，以及使用物理方法加工改性材料，上述一系列的加工改性方法表明了，我们可以通过物理的、化学的加工改性方法提高PHA类材料的综合性能，赋予PHA材料新的使用性能，使其拥有更美好的发展前景。

参考文献

篇4

关键词：白色污染塑料防治

所谓的“白色污染”，是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。是一次性难降解的塑料包装物，它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物。

城市塑料垃圾的消耗量、废弃量十分惊人。在“白色垃圾”中，污染最明显、最令人头痛、群众反映最强烈的，是那些遍布城市街头的废旧塑料包装袋，一次性塑料快餐具。据有关部门统计，仅以一次性塑胶泡沫快餐盒为例，我国全年消耗量达4亿至7亿个。

一、“白色污染”的现状及其危害

塑料包装材料在世界市场中的增长率高于其它包装材料，19901995年塑料包装材料的年平均增长率为8.9%。

我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。包装用塑料的大部分以废旧薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式，被丢弃在环境中。这些废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧，不仅影响景观，造成“视觉污染”，而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。

“白色污染”，的主要危害在于“视觉污染”，和“潜在危害”：

（1）“视觉污染”。在城市、旅游区、水体和道路旁散落的废旧塑料包装物给人们的视觉带来不良刺激，影响城市、风景点的整体美感，破坏市容、景观，由此造成“视觉污染”。

（2）“潜在危害”。废旧塑料包装物进入环境后，由于其很难降解，造成长期的、深层次的生态环境问题。首先，废旧塑料包装物混在土壤中，影响农作物吸收养分和水分，将导致农作物减产；第二，抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物，被动物当作食物吞入，导致动物死亡（在动物园、牧区和海洋中，此类情况已屡见不鲜）；第三，混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理：填埋处理将会长期占用土地，混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理，分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。

目前，人们反映强烈的主要是“视觉污染”问题，而对于废旧塑料包装物长期的、深层次的“潜在危害”，大多数人还缺乏认识。

二、对于危害严重的白色污染，世界各国的态度如何

世界各国已经被难缠的“白色污染”困扰多年，对于抵制“白色污染”更是各出奇招。

欧洲的很多国家的超市都采取出售一次性购物袋的办法控制购物袋的使用量，事实证明，运用经济杠杆应对“白色污染”是个行之有效的办法。

立法禁止使用塑料袋是应对“白色污染”的官方举措。美国的旧金山市是美国第一个封杀塑料袋的城市。2007年3月27日，美国旧金山市议会通过一项法案，限令旧金山的超市、药店等零售商分别在6个月和1年内停止使用化工塑料袋。该法案规定，超市和药店零售商只允许向顾客提供纸袋、布袋或以玉米副产品为原料生产的可降解塑料袋，化工塑料袋被严格禁止。如果不想被罚款，商家就只能乖乖地放弃使用塑料袋。实施这项禁令后，每年将节省45万加仑的石油，也省却了1400吨垃圾填埋的麻烦。

韩国政府从1999年起要求全国商场超市不再免费提供塑料袋和纸质购物袋。为推行和宣传这项措施，韩国政府当时在全国张贴了10万张宣传画，分发了20万份宣传册和6.5万个环保购物袋。新加坡也从去年开始举办“自备购物袋日”活动，每逢星期三，新加坡全国206家超市就会以非强制性的方式鼓励消费者少用塑料袋。

世界上其它国家也酝酿出台相关的法律法规，遏制“白色污染”。法国将从2010年元旦起，在全国范围内禁用不可生物降解塑料袋。澳大利亚环境、遗产和艺术部长彼得·加勒特宣布，澳大利亚的超级市场将分阶段停止使用塑料购物袋，这项计划将于2008年底前开始实施。

在我国，如何防治“白色污染”，保护好城市生态环境呢?有关专家提出以下防治措施：

（1）将“白色污染”防治工作纳入法制化轨道。目前，国家对此末专门立法，广大群众希望有关法规尽快出台。

（2）制定中长期治理规划。非降解塑料制品从城市生活中“退位”已是必然趋势。这就要求人们应当有个紧迫观念，为其做两种准备，一是找出路；二是制定时间表。有关部门要在根治污染、减经污染、预防污染三个层次上规定任务、明确责任，使“白色污染”的治理有步骤、有目标、有期限地稳妥展开。

（3）重视“白色污染”防治；的科学研究和技术攻关。大力支持可降解型“绿色”替代产品的研制、生产、销售和使用。

（4）增强全民环境卫生意识，把“白色污染”防治作为“两个文明”建设和综合整治城市环境的重点内容来抓。

（5）狠抓污染源头治理，实行减量化、无害：化和省资源化、再资源化原则。一方面要抑制：“白色污染”量，另一方面强调“白色垃圾”的回收利用。

抵制“白色污染”的冲锋号已经在全球吹响，公众、商家、政府一个都不能少。

三、结语

随着白色污染问题的不断恶化和人类对其环境的重视，消除白色污染愈来愈受到人们的重视。完全生物降解高分子材料由于其生产成本太高，用途难以进一步扩大，而淀粉基降解塑料在淀粉基降解后，残余的碎片并不能完全降解，其分解产物是否会造成二次污染尚不明确。如何解决目前的环境问题，笔者认为首先应强调废旧塑料的回收、分类、加工，使有限的资源循环利用；其次是强调全民行动起来，响应号召，拒绝使用一次性塑料袋，改用温馨可爱结实耐用可长期使用的布袋。相信在不久的将来，白色污染物从我们身边永远消失不见……

参考文献：

长安，当代环境问题新特点[J].学科教育，1995，（06）.

方世南，环境问题:全球共同面对的问题兼与《该怎样谈论“环境问题”》一文商榷[J].学术月刊，2002，（02）.

篇5

关键词：植物纤维；粘结剂；育苗钵

中图分类号：TS721 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-11-0039-1

0 概述

专家分析，随着中国加入WTO，对一次性塑料的淘汰步伐将大大加快，由此促进塑料替代品研究开发的兴起。植物纤维制品从研制思想上完全突破了用降解法解决“白色污染”的框框，从根本做起，采用全天然的麦秸、稻草、稻谷壳、玉米杆等多种植物纤维型无污染废弃物为原料，将全天然材料配制成可食用的粘结剂，将上述全天然废弃物原料压制粘结而成。其产品具有无毒、无味、强度高、可在-26℃至100℃条件下正常使用、成本低（与纸浆模塑容器相比）、抛到野外后3月内可全部被土壤吸收、粉碎后可用做家畜饲料、生产过程不产生任何污染等特点。由此可见，开发研制秸秆育苗钵是社会的需要，是解决塑料对环境污染的一个重要途径和手段。

1 国内研究现状

目前国内育苗钵的原料主要以普通塑料为主，可降解塑料次之，秸秆为主体原料的育苗钵生产相对很少。目前市场上销售的以秸秆为原料的育苗钵主要有：纸制育苗钵、新型无菌营养育苗钵、秸秆贮水育苗钵、多元营养育苗钵等。主要制取方法有以下几种：

1.1 滕翠青等采用稻草纤维为增强材料，以淀粉为基体，研制出一次性秸秆纤维增强复合材料

采用土埋法研究了该复合材料的可降解性能。将该复合材料模压成花盆,结果发现该复合材料具有优良的可降解性能。陈海荣等对用稻草、木屑制成的育苗钵进行了甜瓜育苗研究，结果表明，采用该育苗钵进行甜瓜育苗是可行的，其中以口径7cm的最为合适，能培养出壮苗；在湿度较高的情况下，钵体能在15-25天的时间内被甜瓜根系穿透，埋土30天后钵体开始被降解。

1.2 彭祚登等对以小麦秸秆为主要原料制成的秸秆容器进行了育苗试验

研究表明：该容器易分解和腐烂，分解的快慢与基质中的水分状况有密切的关系；容器的透气、透水性好，但保水性能较差；容器易破碎；容器可以促进苗木侧根形成根团，但苗木的主根很容易穿透容器的底部。试验的秸秆容器适合培育幼苗期侧根发达、主根细弱的植物．对于主根发达且生长迅速的植物不适宜。

1.3 沈明卫、郝飞麟等对水葫芦制作温室栽培育苗钵的可行性作了研究

试验虽然取得初步的成功，但是发现的问题也很多，例如：干燥所需要的消耗的功率较大；耐水性不令人满意等。

1.4 彭祚登、刘彦明、杨会英等对秸秆育苗钵的技术特性作了部分研究

其研究结果为：秸秆育苗钵可以促进苗木侧根形成根团，但是苗木的主根却很容易穿透容器底部；秸秆育苗钵透气、透水性好，但保水性能较差，温度越高，钵内基质水分散失速度越快，温度大于35℃时，钵内水分急剧散失；秸秆育苗钵就有可分解性；湿度是影响秸秆育苗钵分解的重要因子；秸秆育苗钵的容易分解性对于培育1年生以上、生长速度较快的苗木以及育苗时间较长的苗木不利。

1.5 杨青、沈新原等选用废纸、废棉等为原料制取育苗钵

该试验采用真空吸附网模成型法制取育苗钵。成型原理为：以不锈钢网模作为过滤介质，在其一侧造成一定程度的负压（真空），而使废纸浆中的水排出，实现纤维和水的固液分离，从而使纤维附着在网模表面，形成与网模形状一致的钵体，经脱模、烘干，即得育苗钵。

2 国外研究现状

我国育苗钵以塑料为主，而国外则以降解塑料和纸质育苗钵为主。利用秸秆制取育苗钵的研究很少。

国外使用的纸制苗钵，主要由中国等发展中国家生产和提供。纸制苗钵由于前期造浆过程中多采用化学处理法，不仅会排放出含有腐蚀性的强碱黑液，而且还排放有害的废渣、废气，“三废”的污染严重。目前，纸制苗钵的价格过高，在国内很少使用。从德国的一些用户信息反馈，这种苗钵还有一个致命的弱点，即容易受潮变形，难以在育苗自动生产线上使用。

据资料显示，北美地区几年内有8家生产农作物秸秆育苗钵的厂家倒闭。通过这些失败的例子，我们可以吸取农作物秸秆制取育苗钵的失败的原因和经验教训。首先对原料的收购、收集、贮存、利用率和实际成本等缺乏了解。一般遗弃在农田的秸秆是其强度最好的部分，在运到工厂的过程中带回大量尘土、脏物和垃圾，在贮存中必须控制虫害和含水率。其次，工厂的规模小，难以达到盈利的目的。秸秆制取的育苗钵的价格高于传统的塑料育苗钵。小型秸秆育苗钵厂由于原料成本一般较高，加之小厂在承受技术、安全和销售等管理费用方面的能力处于劣势，它们初期投资小的优势很快会被生产现实所抵消。

3 结语

按照可持续发展战略的要求，以循环经济行为原则构建环保产业体系，以发展环保科技促进生态环境的改善，以对环境改善的要求促进环保科技的发展。这是环保产业的发展目标。而新兴的植物纤维材料，是对废弃物的循环利用，顺应了时代的发展潮流，只要将植物纤维工程材料替代塑料发泡容器技术全面地转化为生产技术，以此为起点，面对市场的强烈需求，不断扩大植物纤维材料在各个领域的应用范围，我们完全可以相信，植物纤维材料必将像塑料的使用范畴一样具有广阔的市场前景。

参考文献

[1] 范学凤.秸秆新用途[J].农村实用科技,1998,(9),25.

[2] 郭康权,赵东,等.植物材料压缩成型时粒子的变形及结合形式[J].农业工程学报,1995,11,(1):138-143.

[3] 郭佩玉.秸秆综合利用的重大发展[J].饲料工业, 1992,13,(12):20-24.

[4] 金耀光.浅析“白色污染”和治理方法[J].中国包装, 1996,16,(1):24-34.

篇6

关键词：地膜覆盖；环境污染；防治

中图分类号：X592 文献标识码：A

随着农业现代化的不断发展，农村使用地膜覆盖栽培已成为确保农业高产稳产的重要手段。地膜覆盖是一项成熟的农业栽培技术，具有增温、保水、保土、保肥提高土壤肥力，抑制杂草生长，减轻病害，在连续降雨的情况下还有降低湿度的功能，从而促进植株生长发育，提早开花结果，增加产量，减少劳动力成本等作用。但随着使用地膜栽培年限的延长，残留地膜若得不到及时回收，必然给后人带来难以解决的污染危害，对农业可持续发展构成严重威胁。

1 我国地膜覆盖的现状

中国是一个传统农业大国，人多地少，要解决13亿人的穿衣吃饭，每一寸土地都需要做到能效最大化。我国地膜覆盖栽培技术是20世纪70年代末从日本引进的，经80年代初的示范实验证明是行之有效的增产技术，增产幅度达20%～60%，因此迅速在全国得到推广应用，深受广大农民的欢迎。近2、30a来，我国地膜覆盖面积和使用量一直位居世界第一，每年差不多要用100万t以上，覆盖面积超过0.13亿hm2。由于长时间大面积使用地膜，而没有有效的回收利用，致使现在农田里随处可见地膜残留。由于地膜厚度不够，清理起来非常困难，农民也只能简单的清理一下，堆在路边，所以路边随风飘舞、随处可见的地膜碎片在农村已是司空见惯。

一年又一年，土壤中的地膜到底累积了多少呢？目前我国地膜污染最严重的地方要数新疆的棉花种植区。2008年公布的一份研究报告显示，新疆地区棉田中，地膜残留量平均265.3kg/hm2，并且随着覆膜年限越长，污染越严重。在新疆，连续覆膜10a、15a和20a的棉田，地膜残留量分别为262kg/hm2、350kg/hm2、430kg/hm2，最严重污染田块农用地膜残留量高达597kg/hm2。这是什么概念呢？一般情况下，如果要给1hm2土地铺上地膜，使用量约为60kg，597kg的地膜残留量相当于地里已经储存了10层地膜了。

土壤中如此大的地膜残留量，其潜在的危害是难以估量的。在被调查农田土壤中的残膜碎片每667m2在几千至20几万块之间，如果残膜的回收问题不加以解决，不要几年，每667m2农田残膜碎片将达到上百万块，既又多又细的残膜碎片几乎不可能回收了，这必然对农田土壤造成不可逆转的危害。特别是山区农民现在依靠地膜覆盖栽培，使他们很快地解决了温饱问题。但由于地膜残留问题没有得到解决，将有可能导致他们有地无法种的境地，再次陷入贫困。

2 地膜覆盖对环境的危害

2.1 难降解

农用塑料薄膜都是聚乙烯烃类化合物，自然条件下极难降解，在土壤中可存在200～400a，降解过程中还会溶出有毒物质。随着地膜应用量和使用年限的提高，就会有大量地膜碎片残留在土壤中，大量的残膜存在就会导致土壤的物理结构层次改变，使得土壤水分、养分向下运输受到阻碍，土壤间隙和通透性降低，不利于土壤空气循环和浇灌，最终造成土地质量下降，影响作物对水分、养分的充分利用，从而造成作物营养不良，产量下降。据测定，残膜污染严重的土壤会使小麦产量下降2%～3%，玉米产量下降11%～28%，棉花产量则下降10%～23%。

2.2 缠绕根系

由于这些残留地膜的存在，导致作物在生长时其幼小的根系被残膜缠绕，从而导致水分、养分的吸收被阻碍，造成死苗。

2.3 影响农事操作

如果土壤中残留大量地膜，还会影响农事操作，在进行整地、耕地、播种等农事时残膜经常缠绕在农具上或堵塞播种机，从而影响农事操作或播种的质量。

2.4 影响土壤肥力

残膜影响土壤养分的释放，导致肥力下降。由于大量残膜在土壤耕作层内构成的薄膜隔离层影响微生物的活性，从而不利于土壤养分的矿化释放和肥力的提高。

2.5 地面污染

地膜残留在土壤中或者丢弃在田间地头会造成白色污染，破坏环境景观。如果被牛羊等牲畜误食，阻隔食道影响消化，还可能引起牲畜中毒死亡。

3 防治残膜危害的几点建议

3.1 选用相对厚一点的地膜

在选购地膜的时候，要购买相对厚一点的地膜（0.008～0.012mm）。我国的地膜厚度最低标准为0.008mm，加之标准中允许的偏差值，厚度在0.005mm甚至0.004mm的地膜也能合格流通。0.008mm的地膜厚度可以在增温保墒的同时，最大限度降低造价，利于推广增收。0.004～0.005mm的地膜抗拉强度低，容易老化，破碎率高，不易收集。国外农膜的厚度一般为0.01mm，有利于覆膜和收膜，地膜厚度从0.008mm增加到0.01mm，抗拉强度增加25%。因此，应尽量规范农膜的质量和厚度，避免过多使用超薄膜，给残膜回收带来困难。

3.2 要适时揭膜

在地膜完成功能以后就把它揭掉，这样既能回收地膜也能使土壤空气进行交换。使雨水直接被植物吸收，同时也会提高中耕和施肥的效果。当前在可降解、无污染的地膜还没有大面积推广应用的情况下，适期揭膜技术是防治残膜污染的有效措施。此技术提高回收率，防治地膜污染，保护耕地肥力，因此，要加强宣传教育，提高各级领导和农民群众的环保意识，大力推广适期揭膜等地膜污染防治技术，减少残膜留量，确保农业持续丰收。

3.3 机械回收

我国地膜覆盖面积很大，由于技术和国情的原因，可降解地膜短时期内还难以在农业中大面积推广，靠单纯的人工捡拾回收农田残膜已经越来越困难，机械回收将成为必然趋势。目前我国研制的地膜回收机械分别用于苗期、秋后和播前的农田残膜回收。

3.4 应用可降解地膜或液态地膜

现行的各种地膜在大气、水域、土壤环境下都不易分解，寻求能自动降解的新型降解塑料用于农田地面覆盖，就成为解决农田残膜危害问题的出路之一。生物降解地膜是一种用淀粉和纤维素等原料制作出的生物降解地膜，价格是普通塑料地膜的2～3倍。可降解地膜难以推广的原因就是“贵”，农民们的日子不宽松，不愿意从自己腰包里多花钱，这与超薄膜难以禁绝的原因是一样的。如果政府能从资金上给使用可降解地膜的农民或生产可降解地膜的企业一些补贴，情况将会大有好转。或对生物降解地膜的性能进行改进和优化，逐步降低成本，以利于推广和应用。山东科技大学研发而成的多功能可降解黑色液态地膜，是以富含腐殖酸的风化煤为主要原料添加活性剂、交联剂、除草剂等混合而成的。该液态地膜既具有塑料地膜的增温、保墒、保苗的作用，又有较强的粘附能力，可将土粒联结成理想的团聚体；提高土壤微粒的毛管作用，改善土壤的通透性，成为土壤改良剂。而且操作简单，可现场喷施造膜，省工省时：可将相应作物所需要的除草剂掺混到液体膜中一起喷施。喷施后，作物可以自然出苗，不用人工引苗放苗，节省劳动力，且适用于各种地形地貌。

3.5 加强宣传教育，提高全民环保意识

要大力开展宣传教育，提高各级领导和农民群众对地膜污染危害的长远性、严重性，恢复困难性的认识，提高回收地膜的自觉性。

3.6 加快制定有关回收残膜的经济政策

要制定一些优惠政策以鼓励回收、加工、利用废旧地膜企业的发展，要调动他们的积极性，为了不增加政府负担，同时体现“谁污染、谁治理”的原则，应要求地膜销售部门和地膜消费者自行回收利用。国外对回收地膜的做法是，普通地膜是你用1kg，就得交回1kg，强制回收。这事由专业公司做，但要付费。农民也可以选择用生物降解地膜，虽然价格贵些，但可以省掉回收地膜的钱，算下来成本差不多。不管用哪种，都不能留下白色污染，这有严格的法律规定。而那些生产可降解地膜的企业还可以享受政府补贴。我国的国情不可能做到这样，但也是发展趋势。

残膜对农业生态的污染后果严重，如不及早治理，我们赖以生存的土地将不再有丰收，也将必然遭到大自然的惩罚。所以，治理地膜污染，保护农田生态环境是地膜种植持续发展的关键。

参考文献

[1] 侯书林，胡三媛，等.国内残膜回收机研究的现状[J].农业工程学报，2002，05（3）：186-187.

篇7

蜂窝纸板介绍

蜂窝纸板性能

1.蜂窝纸板结构

蜂窝纸板是利用仿生力学结构，根据蜂窝格六边形结构的受力原理而成的夹层材料。它是把上下两层面板和中间蜂窝状的芯纸，用一定粘合剂粘合，定型、干燥后形成的。

2.蜂窝纸板生产工艺

目前，我国所应用的蜂窝纸板生产线有多种。从进纸（原材料）到出成品（蜂窝纸板），由多道工序自动完成。

蜂窝纸板生产线所涉及的主要设备有：供纸系统、供胶系统、烘干系统、裁切机、压芯块机、传送带、拉伸机、涂芯胶系统、芯-面复合系统、面压加热制板机、切纸板机等，其生产工艺流程为：同时上多卷纸“纵向涂胶并预压痕复合并烘干”分切“自动收集”压实“纸芯拉开”纸芯涂胶“放面纸”复合“预压滚”烘干“压平”切断“快速分开”收集。

3.蜂窝纸板性能

（1）材质消耗少，比强度和比刚度高，重量轻。

蜜蜂用最少的材质消耗，构筑成容积最大，也最坚固的蜂巢。经科学研究论证，蜂窝的几何结构，形成整体恰似拱桥的结构，从而使面上的抗压强度提高了100倍。蜂窝纸板采用蜂窝结构，因而也同样以最少的材质消耗，获得最大的容积和最大的强度、刚度。

（2）优异的缓冲隔振功能。

蜂窝纸板为芯状结构，具有优异的缓冲隔振功能，接近EPS。

（3）良好的隔热、隔音性能。

蜂窝芯的蜂窝孔为密闭结构，其中充满空气而互不流通。因此具有良好的隔热、隔音性能。

（4）强度、刚度易于调节。

改变芯纸的厚度、克重或改变蜂窝芯的孔径、芯柱高度，蜂窝纸板即可获得不同的强度和刚度。

（5）可进行特殊的工艺处理而获得独特的功能。

蜂窝纸板是全纸质材料，易于进行特殊工艺处理而获得防水、阻燃、防霉、固化增强等特殊性能。这也是蜂窝纸板能够推广应用的原因之一。

（6）出口无需熏蒸，免检疫。

蜂窝纸板由于在生产过程中经过红外线烘干或微波烘干，相当于进行了消毒灭菌处理，所以出口无需熏蒸，免检疫。这就可以在一定程度上代替木材而用于出口产品的包装。

（7）环保型产品。

蜂窝纸板在生产过程中无污染，又能回收再生，也易于废弃处理。因此可以代替EPS作为缓冲材料。

虽然蜂窝纸板有上述各种优点，但也存在一些缺点，比如耐破性能、耐折性能、耐戳穿性能等较差，这就限制了其在某些方面的应用；加工性能较差，不能像瓦楞纸板那样很容易制成箱型等包装容器，即使能够制作，生产时自动化程度较低；同时进行印刷时，印刷适性较差，不能满足现代装饰装潢的需要，这也限制了其在包装方面的应用。

纸浆模塑制品发泡技术

项目简介：该课题组采用纸浆、淀粉、树脂、助剂，发泡干燥后，纸浆占总重量的70％以上。对纸浆模塑发泡制品和未经发泡的纸浆模塑制品进行跌落冲击实验，在跌落高度相同、静应力相同的情况下，纸浆模塑发泡制品的最大加速度为203.23g•m^（-3），未经发泡得纸浆模塑制品的最大加速度为412.23g•m^（-3），由此可看出，纸浆模塑发泡制品的缓冲性能远优于未经发泡的纸浆模塑制品。

一株嗜水气单胞菌及其应用

项目简介：该项目研究的一株嗜水气单胞菌及其应用，涉及一株嗜水气单胞菌及其利用该菌生产3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物的方法。该发明提供的嗜水气单胞菌为嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)45/90 CGMCC №0650及其突变体或变异体。利用上述嗜水气单胞菌低成本生产3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物的方法是将嗜水气单胞菌在常规培养基中进行发酵，所述培养基的碳源包括大豆油或花生油或它们的混合物。为了促进3- 羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物在嗜水气单胞菌45/90中的合成，所述培养过程中采用限制氮源、磷源或供氧三种措施中的一种或几种，还可以向培养基中添加月桂酸。利用该发明的方法，使得新型生物可降解材料3- 羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物的大规模工业化生产成为可能。

生物可降解材料

项目简介：该研究开始了第三代生物聚酯PHBV的微生物合成，第一代、第二代生物聚酯附加值不高，主要用于对环境无害的生物塑料。第三代除具有di、第二代生物聚酯的生物可降解性和生物相容性及物理性能更好以外，更具有促进生物组织快速生长的特性，是一代新型的生物材料。少数微生物在特定条件下能合成一系列结构新颖的生物聚酯，这样的高分子目前无法用化学法合成。其中少数几个生物聚酯可望被开发为第四代和第五代生物材料，具有更高附加值。

全淀粉生物降解材料

项目简介：采用一步法将粉状的淀粉直接加入到自行设计的反应型挤出机中生产出淀粉基片（膜）材，无需通过造粒，不仅简化了加工工艺，而且降低了加工成本；应用该技术可成功生产出淀粉含量高达95％以上的淀粉基半透明硬质片材和薄膜，硬质片材可用于热塑成型加工，可制得深宽比大于1／2的热塑成型制品。所开发的全淀粉材料制品检测生物分解率达83.0％，片材的拉伸强度可达49.7MPa，断裂伸长率可达33％，是国内唯一的完全生物降解型淀粉材。

淀粉基完全可生物降解材料

项目简介：长春应化所自1999年末开始一次性完全生物降解餐盒的研究、开发工作。目前生产的样品餐盒色泽洁白，具有非常好的耐水、耐油和耐温性能。以吹塑方法制备淀粉膜材料一直是世界性难题，长春应化所近期在吹塑方法制备淀粉膜材料方面取得了显著的进展。以淀粉为底物经生物发酵过程获得的脂肪族聚酯是指直接获得的聚羟基烷酸酯（PHAs）和获得的乳酸再经化学合成获得的聚乳酸（PLA）。

高强度淀粉基生物全降解制品

项目简介：该课题组研究的高强度淀粉基生物全降解材料是采用高分子淀粉及衍生物为基料，添加以微生物发酵法生产的生物柔脂加纤维素，多元醇等物质，用专用设备（专利技术）制造出机械性能好的全降解材料。该材料可塑性强、抗冲击强度大、耐高温（+15℃）、全降解。经多项国外检测，符合国际标准，并获美国食品药品监督管理局注册号（11017755520）、韩国《环保证书》、《卫生许可证书》。

淀粉基生物全降解材料制备技术

项目简介：该项目根据淀粉的反应挤出加工特性，在系统研究高粘度淀粉原料的熔融强度和流变特性的基础上，运用计算机模拟方法设计出适合淀粉基材料生产的反应挤出设备，并对国内通用塑料加工设备进行改造，制造出适用于淀粉加工的挤出和成型设备，成功开发了淀粉基生物全降解材料制备新技术。应用该技术可成功生产出淀粉含量高达95%以上的淀粉基半透明硬质片材和薄膜，硬质片材可用于热塑成型加工，可制得深宽比大于1/2的热塑成型制品。

该技术设计的具有知识产权的反应型挤出设备，不仅适合于淀粉基生物降解材料的生产，而且还可用于制备不同品种的变性淀粉，具有无污染，低能耗，无需反应溶剂等优点。

丝胶与有机单体聚合物降解材料的合成

项目简介：该项目以醋酸乙烯酯(Vac)、苯乙烯(PS)有机单体和丝胶(Ser)为原料合成得到了可降解聚醋酸乙烯酯―丝胶接枝共聚物(PVAc•g-Ser)和苯乙烯―丝胶共混物(PS&Sermixtures)，经红外(IR)、紫外(UV)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、热分析(TG)、降解性能及机械强度等测试，表明PVAc?Cg?CSer、PS&Sermixtures分别是可降解共聚(混)物，强度和断裂伸长率比醋酸乙烯酯均聚物(PVA)有较大提高，同时材料的柔性得到提高。特别是通过IR，证明PVAc?Cg?CSer系首次合成得到的可降解共聚物系列，可分别通过调节单体、引发剂的量控制共聚物的分子量大小，进而改变共聚物的机械强度和柔软性。

该研究表明，得到的共聚(混)物，与实验单体相应均聚物相比，分子量适中(特性粘度接近100)、机械强度(拉伸强度＞4，多数＞8MPa；杨氏模量一般＞200MPa)和柔软性好(多数断裂伸长率＞100%)，又容易在自然界中降解。

利用剩余活性污泥和工业废水制备生物降解材料―聚羟基脂肪酸酯

项目简介：该项目开发了以土著PHA合成微生物回注法利用剩余活性污泥和工业废水制备PHA的技术。该技术是生于活性污泥经过一定时期的驯化，积累和富集了大量的PHA合成菌，随后加入工业废水进行发酵，发酵结束，分离纯化出为生物体内的PHA。整个过程无需灭菌，对企业现有污水处理系统稍加改造，在不影响污水处理的同时，即可进行PHA的合成。该研究采用回注少量土著PHA高产合成菌，“规制”驯化初期活性污泥的驯化方向，促使活性污泥中PHA合成菌成为优势菌群，提高活性污泥合成PHA产率。该方法能够有效地提高活性污泥合成PHA的产率三成至五成。目前项目组已经完成了实验室规模的研究，正在进行中试。

含淀粉的可降解材料及其制备方法

项目简介：该研究根据要求选择一种可以熔融的高分子材料，按照确定的淀粉添加量称量淀粉和制造用的辅料，制备前对淀粉和辅料进行混合研磨，然后进入一个进料漏斗。高分子材料加热熔融后进入另一个进料漏斗，并经喷头（记为喷头1）喷出在冷却辊上。淀粉和辅料从另一漏斗的喷头（记为喷头2）中喷出，两个喷头喷出的物料轨迹接近垂直。喷头1、喷头2分别可以沿物料喷出方向的垂直方向移动，两喷头的运动轨迹平行，冷却辊转动速度可以控制，因此可以控制单位面积上制成的材料中淀粉的含量。两个喷头同时喷出原材料，因此可以形成高分子－淀粉逐层累积、成型。该产品主要用作快餐盒，一次性杯、盘、刀叉、食品托盘及超市净菜盘等，还可用于农用及园艺材料、包装材料和一些高附加值的产品上。

矫形外科生物可降解材料的研制

项目简介：聚乳酸与人体组织有良好的生物相容性，无毒性，无排异反应，其降解产物乳酸可以参与人体内糖类代谢循环，无残留，医用的高度安全性得到确认，已经成为最重要的可生物降解的人体内植材料。课题组经过多年努力已掌握合成技术，所制备的不同尺寸的骨螺钉，其弯曲强度已达280Mpa，剪切强度达180MPa，上述指标已达国际报道同类材料的最高水平。可用于矫形外科各种骨折治疗的生物可降解内固定材料系列，逐步替代金属内固定物，达国内领先水平。

PET上连续镀复二氧化硅新型食品包装材料

项目简介：该产品是一种在树脂薄膜上镀复二氧化硅膜的新颖食品包装材料，具有针孔少、致密性好、透明、无毒等优点。美国发达国家已全面推广应用，产品将全面取代镀铝塑料薄膜，市场前景十分良好，经济效益高。

年产600吨铸涂纸工程

项目简介：铸涂纸又称玻璃卡纸或高光泽纸，是高科技产品。该项目产品是利用原纸进行涂布涂料后，将处于塑化状态的涂层压贴于高度抛光的镀铬烘缸表面，由烘缸表面赋予涂层似玻璃镜面的光泽，因而其成品不仅具有极高的光泽度和平滑度，而且印迹清晰，画面色彩艳丽，富有立体真实感，极具包装装潢价值，是当今最具有魅力的包装材料之一。同时其生产技术简单，设备投资少，无污染，是造纸和化工结合项目，适合中小厂家生产。

新型RNTPVC无毒透明包装材料

项目简介：随着包装工业的迅速发展，透明包装材料的消耗量越来越大，人们对其内在性能和外观性能要求越来越高。国内外早有聚氯乙烯无毒透明包装材料的应用。但河南作为人口和消费大省，每年消耗无毒透明PVC包装材料1万多吨，而无毒透明硬质PVC包装材料却为空白。为此，该项目采用特殊工艺配方研制成功了新型RNTPVC无毒透明包装材料。该包装材料力学性能优异，无毒透明，价格低廉，应用前景广阔，经济和社会效益显著。

农业废弃纤维制环保包装材料

项目简介：该课题利用农业废弃纤维（甘蔗渣、稻草、麦草、玉米秆等）为主要原料，用专利方法将多层不同纤维一次复合成模塑包装材料，如工业品（尤其电器产品）内衬的缓冲防震材料、环保容器（观赏花盆、快餐具）等产品。我国农村每年有稻草、麦草、玉米秆等总量为4.8亿吨，其中仅有20%用于制浆造纸及制板工业。

新型软包装材料开发

项目简介：该课题组研制的SiO_x膜是Si_2O_3和Si_3O_4的混合物，与塑料膜粘合牢，耐蒸煮性、抗弯性、耐消毒性极佳，且适宜用于微波加工。用等离子体辅助电子束蒸发沉积（PECVD）SiO_x作为阻隔层，利用等离子体高密度，高能量，反应活性强，特别是把PECVD和电子束（EB）蒸发相结合沉积SiO_x薄膜，则产生具有如下优点的薄膜：对O_2、水蒸气、油脂等阻隔性优；阻隔层和PET膜粘合牢，耐蒸煮性好, 可微波加工；PET膜物理性质在涂覆前后几乎无变化。PET的表面颜色、雾度、光泽、光通过率、折射率、反射率等方面均无变化；PET薄膜润湿性好(表面能增加到约58dyne)，有利于印刷或复合；生产速度快，价格低。

自发光植绒制品研制

项目简介：该发明专利，可以广泛地应用在汽车内饰、指示标志、家居装饰、箱包、首饰盒、工艺品、家具、服装等包装材料等领域；所述的自发光短纤维，直径为0.5 ～5D；长度为0.5～5mm也可以应用于货币及票据的防伪标识。其植绒的工艺与现有植绒无差异，只是根据所选用发光剂的性能特性在纤维原材料中加入合理的比例，熔融制成，其制作工艺简单。现有的植绒设备和植绒短纤维生产线无需变动即可生产。

镀铝纸涂料开发与应用

项目简介：镀铝纸是一种用途十分广泛的包装材料，由于其光亮度高、防潮性能优越而成为包装纸产品中的“贵族”。目前的生产工艺主要有三种：铝箔复合法、转移法及直镀法。我所研制开发的GYZ系列产品是专为镀铝纸直镀工艺设计的底涂胶，可用于铝箔卡纸、烟衬纸、酒标纸的生产中，具有光泽高，与铝结合性好，无异味，胶膜韧性较好，使用后污染小等优特点。产品的性能达到进口样品的检测指标，并完成了应用实验。目前正在进一步开展其它相关领域的应用研究和实验工作。

新型包装材料

项目简介：该产品采用新型纸塑多层复合工艺加工而成，具有良好的阻隔性和避光性，常温保质期长，各种质量性能指标均符合国家标准。该产品适用于牛奶、果汁、饮料的包装。产品特点包括采用新型工艺，降低了成本，增强乳品企业的竞争力；采用新型高阻隔材料，常温条件下保质期长；卫生性能安全、可靠；可直接微波加热，方便饮用；易加工操作，加工效率高；高强度，方便长途运输；可环保回收再利用。

高阻隔纳米复合塑料包装材料

项目简介：许多商品在保存、储藏和运输中要求包装材料具有高阻隔特性。塑料包装材料有一定的阻隔性能，但在某些场合下仍然显得不足。该材料，采用层状无机物经有机插层处理，无机物层状分散后以纳米片状形态分布在塑料包装材料中。该技术利用层状无机物的高阻隔特性，可以大大提高塑料包装材料的阻隔性能，同时也提高了其稳定性、耐热性。与多层复合包装相比，生产工艺简单、成本低。可以广泛用于各类商品的包装。

多层共挤高阻隔包装材料

项目简介：该成果主要用于肉类、奶制品、饮料、生鲜食品、高温蒸煮食品、儿童食品、药品、化妆品等产品的包装。研制出的产品各项性能经国家指定行业法定检测单位《吉林省塑料产品质量监督检验站》检测，均达到项目立项所制定的指标。使用多层共挤高阻隔包装材料包装的物品，可以在取消防腐剂的状态下延长食品的保质期和货架期，可使食品达到保鲜、保质、保味、无污染的目的，可确保被包装物在运输、储存、分销过程中不变质。该项目研制的配方采用了纳米技术，通过纳米材料对PA6和MXD6的改性，提高了阻隔性能，降低了价格昂贵的高阻隔材料EVOH的用量，提高了高阻隔膜的强度和透明度，可降低高阻隔膜的整体厚度。

真空镀SiOx高阻透薄膜

项目简介：镀SiOx高阻透薄膜是九十年代出现的新型高阻隔包装材料。与目前市场上的高阻隔材料相比，具有阻隔性能优良、透明度高、保香性优良、耐蒸煮、具有良好的微波透过功能，能回收利用，无公害，是理想的环保产品。该技术成果利用硅棒连续供料和在真空条件下利用激光电子束加热熔化SiOx技术、化学等离子体气相淀积技术，较好地解决了低温、低真空镀SiOx膜的连续性生产问题，降低了生产成本（产品远低于进口产品售价），保证了产品质量。

纸浆模制品生产线（ZXA、ZXC型）

项目简介：纸浆模制品是八十年代中期开始在我国发展起来的新型纸品包装材料，已广泛用于禽蛋、鲜果、玻璃、陶瓷、搪瓷制品、工艺品、电子元器件、医疗药品等包装材料和农用育秧床、营养钵。纸浆模塑制品生产线是生产纸浆模制品的专用机械，它可利用纸箱厂的边角余料、印刷纸边、旧书刊报纸及废纸作为原料，通过不同的成型模具加工成各种形状和尺寸的纸浆成型包装产品。“ZXC”型纸模生产线主要由制浆、模塑成型、化工防潮、干燥四部分组成，整机性能优越，已投入小批量生产，已在济南、宜昌、沧州、南京等地推广使用。

多层共挤低温高收缩膜

成果简介:多层共挤低温高收缩膜以尼龙、聚烯烃共聚物、粘合剂及多种改性剂为原料，经过塑化、共挤、复合、两段双向拉伸，热定型特殊工艺过程加工而成。其产品结构为五层，每层均有不同性及作用，具备阻水、阻氧、隔气、耐磨擦、抗拉、抗穿刺、柔软、透明、遇热瞬间收缩，易封口，贴体性强，易印刷等特点，主要应用于冷藏肉的包装，是一种现代的食品软包装材料。

可食性生物多糖食品包装膜

项目简介：该项目产品可食性生物多糖食品包装膜是由葡萄糖连接而成的高分子物质，具有可食性、可降解性，无色透明，隔氧性好；作为食品包装膜，其直角撕裂强度、机械强度、透光性等指标均达到塑料包装优等膜标准。该膜可薄至0.01mm，在塑料封口机上热压成袋，袋装奶粉和色拉油不漏粉不漏油，可以与奶粉共溶于水一起食用，是一种典型的绿色包装。该膜可用于食品的可食包装、医疗卫生(医药的载体和胶囊)，替代塑料的可降解包装、可降解农膜等，也可制成度密度卡片食品。该技术产品有着广阔而长远的市场。

展会信息

第十六届东莞国际塑胶及包装展

展览时间：2008年6月10日―13日

展馆地址：广东现代国际展览中心

展览范围

一．橡塑胶类

1．生产设备

2．塑胶辅助设备及配件

3．塑胶原料

4．测量仪器：材料实验机，测色仪及其他专用仪器

二．包装类

各种包装机器及自动化生产线食品及药品包装制袋及制盒机械印刷包装机械入瓶及入罐包装标签，喷码及条码各类包装材料其他相关产品及技术

2008第十六届上海国际印刷、包装、纸业工业展览会

展览时间：2008年7月2日―5日

展馆地址：上海新国际博览中心

参展范围：

一、商标标签、丝网、柔印、凹印、特种印刷

二、印前数码快速印刷、胶印、轮转印刷

三、纸盒、纸箱、纸制品加工包装印刷

四、印后、包装印刷机械设备

篇8

【关键词】生物降解塑料聚乳酸高分子材料生物安全评价

引言

随着环境问题的日益严重和绿色化学的兴起，生物降解材料的研究越来越引人注目。聚乳酸（polylactic acid，PLA）是一种热塑性脂肪族聚酯化学物，是由乳酸为原料直接缩聚，或者为提高材料性能在其中加入一定比例的交联剂偶联聚合后得到的高分子化合物。聚乳酸产品可以通过生物途径快速降解，如一些微生物或蛋白酶可以促进其降解，因此聚乳酸被认为是具有广泛应用前景的绿色塑料。近年来，成型加工工艺的改进可以有效地提高聚乳酸薄膜的结晶速率和结晶度，提高了聚乳酸薄膜的阻湿阻氧能力。

有研究表明，聚乳酸材料很好地生物相容性，可作为医疗用途。聚乳酸材料应用于食品包装的应用受到广泛的关注。食品包装材料的生物安全是食品安全的重要组成部分，生物安全性是生物可降解材料应用于食品包装用途的首要条件，聚乳酸高分子材料应用与食品包装用途的生物安全性还有待进一步的评价。本研究依据《化学品毒性鉴定技术规范》中生物学评价的要求对聚乳酸塑料进行了系统的生物安全性评价，包括急性毒性、亚急性毒性试验，致突变毒性，遗传毒性等，为聚乳酸塑料的食品包装用途提供生物安全性依据。

1 材料和方法

1.1 实验材料

聚乳酸：分子量≥5万道尔顿

1.2 实验方法

1.2.1 受试物处理

受试物处理：将聚乳酸粉末预粉碎后用10%碳酸二甲酯溶解后，加入同等体积的无水乙醇沉淀。过滤取滤渣分别过120目和200目筛待用。

1.2.2 致突变性毒性

（1）Ames试验。选用经鉴定符合要求的鼠伤寒沙门氏组氨酸缺陷型TA97、TA98、TA100、TA102四株试验菌株，采用平板掺入法进行试验。采用多氯联苯（PCB）诱导的大鼠肝匀浆，经生物活性鉴定合格后作为体外代谢活化系统。根据毒性测定结果，试验用样品共设8μg/皿、40μg/皿、200μg/皿、1000μg/皿、5000μg/皿5个剂量组，同时设阳性对照、溶剂对照（加入10%的吐温80替代样品溶液）、未处理对照。在顶层琼脂中加入0.1 ml试验菌株增菌液，0.1ml试验用样品溶液和0.5mlS-9混合液（当需要代谢活化时），混匀后倒入底层培养基平板上，每个剂量3个平皿。在37±1℃培养48h，计数每皿菌落数。试验用样品组茵落数超过自发的2倍以上；进行活化（加S-9）和非活化（不加S 9）试验，并具有剂量一反应关系时即判定为阳性。试验在相同条件下重复做两次。

（2）小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验。试验用样品设2.0g/kg、4.0g/kg体重3个剂量组。同时设溶剂对照（10%吐温80水溶液）和阳性对照（环磷酰胺40mg/kg体重，腹腔注射）。采用间隔24h次经口灌胃法给予聚乳酸。末次给试验用样品6h后，颈椎脱臼处死动物。取股骨骨髓用小牛血清稀释涂片，甲醇固定，Glemsa染色。双盲法阅片。在光学显微镜下，每只动物计数1000个嗜多染红细胞（PCE），计算微核发生率。每只动物观察200个嗜多染红细胞，计数成熟红细胞（NCE），计算PCE/NCE比值。

（3）小鼠骨髓染色体畸变试验。试验用样品设1.0g/kg、2.0g/kg、4.0g/kg体重3个剂量组。同时设溶剂对照（10%吐温80水溶液）和阳性对照（环磷酰胺40mg/kg体重，腹腔注射）。采用间隔24h经口灌胃法给予聚乳酸，连续5天。末次给试验用样品6h后用颈椎脱臼法处死动物，于处死采集样品前4h腹腔注射4 0mg/kg秋水仙素。取出股骨，剔除肌肉等组织，制备骨髓细胞悬液，用姬姆萨染液染色，计数畸变细胞：对每只动物选择100个分散良好的中期分裂相，在显微镜油镜下进行读片。在读片时应记录每一观察细胞的染色体数目，对于畸变细胞还应记录显微镜视野的坐标位置及畸变类型。所得各组的染色体畸变率用x 2检验进行统计学处理，以评价试验组和对照组之间是否有显著差异。

1.2.3 小鼠急性毒性试验（最大耐受剂量法）

选用18g-22g健康昆明种小鼠20只，雌雄各半，进行试验。聚乳酸最大使用浓度0.5g/mL，灌胃容量为20mL/kg体重，即以10.0g/kg体重的剂量，2次灌胃，每次间隔6小时，连续观察14天，记录中毒状况和死亡情况，确定最大耐受剂量（MTD）。

1.2.4 亚慢毒性试验（90天喂养试验）

采用离乳大鼠（试验开始时体重为70g-85g，差异不超过平均体重的±20%）80只，雌雄各半。随机分为0.25g/kg、0.50g/kg、1.00g/kg体重3个剂量组和基础饲料对照组。实验用样品的掺入量分别为0.312%、0.625%、1.25%，动物单笼饲养，每天观察并记录动物的一般表现，行为、中毒表现和死亡情况。每周称一次体重和两次食物摄入量，计算每周及总的食物利用率；在试验中期和末期分别测定血红蛋白、红细胞计数、白细胞计数及分类、血清中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、尿素氮、肌酐、葡萄糖、血清白蛋白、总蛋白、总胆固醇、甘油三酯等；称量肝、肾、脾、的脏器绝对重量和计算脏体比。对各剂量组动物大体检查未发现明显病变时，进行高剂量组和对照组的肝、肾、胃、肠、脾、、卵巢的病理组织学检查，并进行统计学处理。

1.2.5 遗传毒性实验

（1）小鼠染色体畸变试验。选用健康常年雄性体重25g-30g小鼠，每组5只。试验用样品设1.0g/kg、2.0g/kg、4.0g/kg体重3个剂量组。同时设溶剂对照（10%吐温80水溶液）和阳性对照（环磷酰胺40mg/kg体重，腹腔注射）。灌胃给予受试药物，每天一次，连续5天。受试药物后的第15天脱臼处死、制片。于处死采集样品前4h腹腔注射4.0mg/kg秋水仙素。取组织，制备悬浮液，用姬姆萨染液染色，计数畸变细胞：对每只动物选择100个分散良好的中期分裂相，在显微镜油镜下进行读片。在读片时应记录每一观察细胞的染色体数目，对于畸变细胞还应记录显微镜视野的坐标位置及畸变类型。所得各组的染色体畸变率用x2检验进行统计学处理，以评价试验组和对照组之间是否有显著差异。

（2）小鼠畸形试验。用体重25g-30g的性成熟雄性小鼠25只，随机分为5组。以1.5mg/kg体重剂量的丝裂霉素C（经口给予）为阳性对照，10%吐温80水溶液为溶剂对照，试验用样品设1.0g/kg、2.0g/kg、4.0g/kg体重3个剂量组。每日灌胃一次，连续5天，末次灌胃后30天处死动物，取附睾制片，伊红染色，高倍镜下检查小鼠的形态，每组计数5只动物，每只动物计数1 000个结构完整的，计算畸变发生率（以百分率计），并进行统计处理。

（3）致畸试验。25g-30g的孕鼠25只，随机分为5组。以1.5mg/kg体重剂量的丝裂霉素C（经口给予）为阳性对照，10%P：b～80水溶液为溶剂对照，试验用样品设1.0g/kg、2.0gAg、4.0g/kg体重3个剂量组。孕鼠处死和一般检查：小鼠于妊娠第20d处死。剖腹检查卵巢内黄体数，取出子宫，称重；检查活胎、早期吸收和死胎数；活胎鼠检查；胎鼠骨检查；胎鼠内脏检查。

1.3 数据处理

采用SPSS软件进行数据处理。对计量资料采用单因素方差分析，但需按方差分析的程序先进行方差齐性检验，方差齐，计算F值，F值

2 实验结果

2.1 急性毒性

参照食品安全学评价程序有关实验的要求，对聚乳酸进行了急性毒性试验。将聚乳酸粉碎，过120目筛。选用军事医学科学院实验动物中心繁殖的BALB/C二月龄雄性小鼠10只，经口给予10g/kg体重的聚乳酸水悬液，间隔6小时重复给予一次。连续观察14天，未发现小鼠出现毒负作用症状；非发现小鼠出现死亡情况。实验表明经口给予聚乳酸LD50>10g/kg，属于实际无毒。表明聚乳酸不会对生物产生急性毒性。

2.2 亚慢毒性试验（90天喂养试验）

对聚乳酸进行大鼠90天喂养试验。试验过程中未见动物有明显异常表现。试验期间大鼠活动自如、毛发光亮、饮水、进食、大小便正常。聚乳酸对各剂量组大鼠的体重、进食量及食物利用率与对照组比较，雌、雄性均无显著性差异（P>0.05）。临床检查、血液学检查、血液生化学检查、脏器称量等结果表明各检验项目的实验组与对照组比较，差异不显著（P>0.05）。大体检查各剂量组大鼠共80只，雄、雌各半。剖检后肉眼观察，心、肺、肝、脾、肾、胃、肠、（卵巢）、脑等主要脏器的颜色、形状、大小等均未见明显异常。病理组织学检查结果表明对照组和高剂量实验组雌、雄性大鼠的肝、肾、胃、肠、脾、、卵巢均未见明显损伤性病理变化和与聚乳酸有关的病理组织学改变。

2.3 致突变性毒性

2.3.1 AMES实验

用聚乳酸进行Ames试验。各剂量组菌落数均未超过溶剂对照组菌落数2倍以上，亦无剂量―反应关系，对鼠伤寒沙门氏菌TA97、TA98、TA100、TA102四株试验菌株，在加与不加肝微粒体酶活化系统时，结果均为阴性，而且试验结果可重复，说明聚乳酸无致突变活性。

2.3.2 小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验

对聚乳酸进行小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验。各剂量组两种性别小鼠骨髓多染红细胞与成熟红细胞的比值（PCE/RBC）在1.16-1.23之间，未见试验用样品对两种性别小鼠的骨髓细胞增殖有抑制作用。各剂量组雌、雄小鼠骨髓多染红细胞微核发生率与样品溶剂对照组比较均无显著性差异（P>0.05）；而环磷酰胺组与样品溶剂对照组比较，有显著性差异（P

2.3.3 小鼠骨髓染色体畸变试验

经口给予小鼠2.0g/kg体重、4.0g/kg体重聚乳酸5天后，与溶剂对照组比较，小鼠骨髓染色体畸变细胞率在两个剂量组与溶剂对照组组间比较，均无显著性差异（P>0.05）。表明聚乳酸在2.0g/kq体重、4.0g/kq体重剂量范围内无致骨髓细胞突变作用。聚乳酸对小鼠体重增长无不良影响。

2.4 遗传毒性

2.4.1 小鼠染色体畸变试验

选用中国医学科学院实验动物研究所[许可证号：SCXK-京2004-001]繁殖的25g-30g昆明种健康清洁级雄性小鼠进行小鼠染色体畸变试验。经口给予小鼠2.0g/kg体重、4.0g/kg体重聚乳酸5天后，观察结果显示在本实验剂量范围内聚乳酸不引起小鼠初级精母细胞染色体畸变数增加，说明聚乳酸在2.0g/kg体重、4.0g/kg体重剂量范围内无致生殖细胞突变作用。聚乳酸对小鼠体重增长无不良影响。

2.4.2 小鼠畸形试验

对聚乳酸进行小鼠畸形试验。各剂量组小鼠畸形发生率与样品溶剂对照组比铰无显著性差异（P>0.05）；而丝裂霉素C组小鼠畸形发生率与样品溶剂组比较，有显著性差异（P

2.4.3胎鼠致畸试验

选用军事医学科学院实验动物中心[许可证号：SCXK（军）2007-004]繁殖的SD大鼠进行致畸试验。1.0g/kg体重剂量组的聚乳酸对孕鼠体重、子宫总重，胎鼠体重、身长、胎盘重及着床率、活胎率、外观畸胎率、骨骼畸胎率、内脏畸胎率无明显影响。即在1.0g/kg体重剂量未发现聚乳酸有致畸作用。

结语

实验结果表明，聚乳酸高分子化合物经大鼠口最大耐受剂量均大于10.0g/kg体重，且未发现亚急性毒性，属实际无毒物质。AMES实验未发现聚乳酸具有致突变性毒性，小鼠骨髓嗜多染红细胞微核、染色体畸变作用为阴性，表明受试物无致突变活性。遗传毒性实验结果为阴性，表明聚乳酸没有遗传毒性作用。

参考文献

[1]汪朝阳，赵耀明.生物降解材料聚乳酸的合成[J].化工进展，2003，22（7）：678-682.

[2]王剑峰.生物可降解材料聚乳酸的研究进展[J].化学工程与装备，2010，7：118-119+113.

[3]许文殊，罗祥林.聚乳酸降解材料的绿色化学合成[J].中国组织工程研究与临床康复，2011，15（3）：507-510.

[4]毛海龙，刘慧芳，王战勇.聚乳酸的酶促降解研究[J].工程塑料应用，2014，42（2）：70-73.

[5]林娟，周景文，康振等.聚乳酸降解菌株筛选鉴定及降解过程优化[J].微生物学通报，2013，40（9）：1560-1569.

[6]Madhavan Nampoothirl K.Nair NR，John RP.An overview of therecent developments in polylactide（PLA）research[J].BioresourceTechnology，2010，101（22）：8493-8501.

篇9

关键词:绿色化学;工业污染;工业应用

中图分类号:F407.7文献标识码: B 文章编号:1005-569X(2009)08-0073-02

1 引言

绿色化学和化工设计首要考虑的是对化工过程和产品进行绿色设计,解决污染的问题,实现“零排放”。目前绿色化学的研究重点主要是围绕原子经济的化学反应过程、可再生的原料、无毒无害的催化剂、无毒无害的溶剂和环境友好的产品开展的。

2 原子经济的探讨

绿色化学的核心内容之一是原子经济反应,即充分利用反应物中的各个原子,既能充分利用资源,又能防止污染。“原子经济”概念最早是由美国Stanford大学的Trost教授提出的,并因此获得了1998年度“总统化学挑战奖”的学术奖。针对一般衡量工艺可行的传统作法,他明确指出应用一种新的标准来评估化学工艺过程,即原子经济和选择性两个概念,后者是考虑在化学反应中原料究竟有多少的原子进入到了产品之中。这一标准既要求尽可能地节约不可再生的原料资源,又要求最大限度地减少排放。原子经济的目标是在设计化学合成时,使原料分子中的原子更多或全部地转化成最终希望的产品中的原子。用原子利用率衡量反应的原子经济,原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中,达到零排放。

3 无毒无害的催化剂、溶剂及化工原料

绿色化学研究的重点是寻找替代催化剂,或提高现有化学转化体系目标产物的选择性、转化率和使用寿命。目前化工产品的生产大多数采用生物催化与纳米催化技术,酶反应条件温和,控制容易,副反应少,环境污染小。

目前在传统化工生产和化学研究中大量使用的有机溶剂存在有毒、易挥发、易燃易爆等诸多缺点。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC),其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成,有的会引起水源污染。因此,需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂己成为绿色化学的重要研究方向。

生物质(Biomass)是由光合作用产生的所有生物有机体的总称,生物质与矿物燃料相比更为清洁,它的使用不会带来环境污染,并且储量丰富用之不竭。据估计,作为植物生物质的最主要成分木质素和纤维素每年以约几千亿吨的速度不断再生,相当于500亿吨原油单位(标准油),人类目前的基本能源需求量却是97亿吨标准油。如果这部分资源能得到利用,人类相当于拥有了一个取之不尽、用之不竭的资源宝库。

4绿色化学的工业应用

随着时间的流逝,如今绿色化学过程合成和设计己从理论研究进入到化工实际应用,绿色化工的根本宗旨是在实现经济增长的同时,消除或尽量减少对环境的负面影响,它不仅是人们所追求的一种理想的生产过程,也是对传统化学工业过程进行改造,以达到人类、社会和自然界的高度和谐统一。绿色化学的工业应用大致包括清洁生产的绿色化学工业和环境友好的绿色化工产品。

清洁生产持续地将一个综合预防性环境战略运用于生产过程和产品,以减少对人类和环境的危害。它既可满足人们的需要,又可合理使用自然资源和能源,是保护环境的生产方法和措施。由此可见,清洁生产是经济效益、环境效益和社会效益的统一,此概念涉及化工生产全过程和化工产品整个生命周期全过程,对绿色化工生产而言,清洁生产旨在减少在产品整个生命周期中对人类和环境的影响,清洁生产和绿色化学追求的目标是基本一致的。

总之,结合国家战略需求,针对重污染精细化工过程,构建与实施绿色化工工程技术,加速对传统化学工业及其工艺流程的绿色技术改造与创新,提高资源利用率,实现污染的源头治理,从而实现社会生产、生活绿色化,营造绿色和谐环境,是当今人类面临的重大挑战与机遇。清洁生产的绿色化工己经成为未来化工发展的必然趋势,也是实现资源、环境、经济、社会全面协调可持续发展的必由之路,它向我们昭示着绿色经济的来临。环境友好的绿色化工产品是指节能、节水、低污染、低毒、环保、可回收的一类化工产品,它也是绿色科技应用的最终体现。设计、生产和使用环境友好产品是绿色化学的一个重要方面,这种产品在加工、应用及废弃之后均不会对人类健康和生态环境产生危害。

面对全球垃圾资源与日俱增而天然资源日渐枯竭的残酷现实,现在人们比以往任何时候都更加关心起那些固体废弃物,构建实施绿色循环系统工程技术,从而获取绿色循环材料,如再生纸、再生塑料、再生橡胶、再生纤维、再生金属等,是当今绿色化学函需解决的重要课题。近年来,随着国际舆论以及中国决策者对“民生”和“三农”问题的不断倾斜,关于农业化学污染问题也正日益得到前所未有的重视。绿色化学在农业中的应用就显现出了化学家们的高度社会责任感和战略眼光。我国农用地膜覆盖面积居世界第一位,考虑普通塑料薄膜的替代―可降解塑料是必然的选择。目前这一领域已取得令人满意的进展,现已投产的共聚型光降解塑料基本可以解决白色污染问题。

参考文献:

篇10

[关键词]天然材料包装设计方法归纳

当今，由包装产生的废弃物已成为城市垃圾的主要来源，并由此引发了资源大量浪费、生态环境污染等问题。由包装产生的废弃物的污染仅次于水质污染、海洋湖泊污染和空气污染，处于第四位。据专家估计，我国每年产生的包装制品有70%在使用后被丢弃，这些包装废弃物不可分解、不可回收，长期存在于环境中，严重影响了生态环境。这就要求包装材料的选择应具有可分解、回收再生、无污染的环保特性。天然包装材料就具有许多优良的环保性能。

在全球生态危机的蔓延态势中，细看中国近三十年的经济快速增长，更是一场污染环境和消耗资源的战争，所以我们必须改变传统的经济增长方式，并努力匹配与之相适的新型设计观念，从更高层次上实现社会进步与环境保护的协调统一，实现人与自然的和谐相处。党的十六届五中全会上，中央首次把建设资源节约型和环境友好型社会确定为国民经济与社会发展中长期规划的一项战略任务，对于全面落实科学发展观，不断提高资源环境的保障能力，实现国民经济又快又好地发展具有重要意义。由此可见，生态问题的日益严峻已引起国家和社会的高度重视，具体延伸到与生活环境息息相关并肩负重大责任的包装设计，包装的未来该如何发展才能为人类提供更优质的生活服务，更有效地去节约资源并维系美好的家园？这些问题引起了广大设计师群体的积极反思和深入探索。

随着21世纪环保的绿色理念的提出，掀起了以保护环境和节约资源为中心的绿色革命，绿色包装已是世界包装变革的必然趋势。我国对环境保护问题日益关注，并建立起我国的绿色包装工业体系。在材料使用方面要求多使用可进行生物降解和再生循环的材料进行包装，现代商品包装已经进入了绿色包装的崭新阶段。

一、向大自然学习，寻找灵感

自然是一切原创的源泉。既然任何艺术构想和设计都不能背离自然及其法则，都是对自然物象的认知和感受，古代先民因涯成窑，构木为巢，挖土为穴，乃至演变成后来的房屋、居舍和现代的高楼华厦，最初只是效法动物巢穴以及自然洞穴，像陕北的窑洞、东北的地窑等等。又如飞行器、汽车，无不是仿效自然的结果。可以这样说，人类文明的每一次进步，都是模仿自然、效仿自然并且产生一定突破的结果。人类由仿而生，并最终总结了一套高妙的仿生学理论，我们在此讨论的包装的形态设计，之所以强调自然态，就是因为我们要将这种自然态作为包装的形态设计的设计方法，向大自然学习，寻找灵感。

古人发明了各种天然包装容器象芭蕉叶、芋头叶、莲藕叶、竹叶、竹简、蛋壳、葫芦、牛角、动物膀胱等，以及更高一级的竹篓、竹篮、藤篮、麻袋、桦树皮盒、竹盒等等做的各种容器。这些七、八千年前就已被先人运用的器物，我们今天仍在运用。古人对天然材料的应用在今天面对环境污染情况下，逼迫我们重新审视其新的意义，重新审视古人合理的、环保的生产、生活方式部分，对自然形态进行深入分析研究，挖掘自然形态中科学合理的原理应用于现代包装的生产、加工和使用过程中，对现代包装设计教育产生更科学的训练手段以及包装设计自身的灵感激发都有不可估量的意义。

二、天然材料包装需要简化包装结构，符合绿色包装概念

包装设计从材料选择、结构功能、制作过程、包装方式、储运方式、产品使用和废品回收等诸多方面入手，全方位参考资源的利用和环境影响及解决办法。在设计中始终贯穿节约的原则，尽可能降低能耗、便于拆卸，使材料和部件能得到再循环使用。

包装既需要大批量的标准化，也需要小批量的个性化；既要有材料科学的理性，也离不开材料亲和的人性。作为设计师只有对不同类型的材料多加了解，并善加应用，才能使包装更好地服务于商品，满足于大众。

天然材料体现环保理念，更符合时代的发展需求。天然材料包装的材料是集科技、环保、节能、可循环、可生物降解或反复使用的功能性为一体的，达到保护产品与环保的双重作用，同时还应该考虑材料的易加工性，以及在包装时的方便性，好包好装、好封合的性能。

从结构上来说，包装的功能性应更加注重人性化设计理念，它应该是集科学性、美观性、功能性为一体的，设计结构应采用合理、现代的设计方法。从人性化与实用性方面使包装结构变得更加生动、便利。设计合理便捷的开启方式；带有娱乐性的包装结构，拉近使用者与产品的距离；使消费者达到最大的实惠与最美的享受；运用科学的结构设计表现新材料与新工艺的巧妙结合，它不仅对制造工艺有所要求，更从拉、按、拧、盖等结构上力求最大限度的满足人体工学的要求，能给消费者带来便利与身心的愉悦。在这样一个人与人之间越来越缺乏沟通的时代，人性化的包装结构无疑拉近了人与物的距离，这也是简约包装结构的最终体现，它的创新与改变具有无限的深挖潜能，使包装更友好、更亲切，使生活变得更有滋有味。

对于包装结构而言，如何通过最低的成本获得完美又实用的结构设计，是经济型原则的最终标准。在包装结构设计过程中，除了材料的选择和新技术的选用对成本有影响之外，在储运、销售等环节，容器结构的合理性也是控制成本的一个重要因素。如果结构繁琐，就会大大降低生产效率，无形中给商品增加成本。

落实到具体商品、具体流通环境时，相应的在商品包装上不仅要注重材料选择与结构设计的环保、简约、实用以及更人性化，还应注重包装的回收与再利用。因此，随着对天然材料包装设计研究的不断深入，天然材料中的“绿色因素”所涵盖的内容和范围远比人们想象的要宽广得多，它是对绿色环保包装的诠释，这种包装形式将“绿色”的含义扩大化、从最初的环保、节能、降耗拓展为对审美、健康、便利、宜人的诉求，从纯粹的物质需求上升到了既要物质也包涵精神追求的更高境界。

在部分人心目中，绿色包装往往被片面地理解为包装产品的绿化，错误地将易降解材料制成的产品视为绿色包装，而不问该产品的生产是否造成污染和浪费，也不问包装产品在使用后的再利用，出现了一些对绿色包装的错误认识。如将纸包装一律视为绿色包装，将塑料包装则置于绿色包装的对立面，甚至提出全面实行以纸代塑的口号。殊不知，纸包装如果回收处理不当就不符合绿色包装的要求，而塑料包装如果实现了减量化、资源化等目标就是绿色包装所提倡的。目前国际上流行的“可降解新型塑料”具有废弃后自行分解消失、不污染环境的优良品质。德国发明了一种由淀粉做的、遇到流质不溶化的包装杯，可以盛装奶制品，这项发明为德国节省40亿只塑料瓶，其废弃后也容易分解掉。美国研究出一种以淀粉和合成纤维为原料的塑料袋，它可在大自然中分解成水和二氧化碳。荷兰和意大利等国已立法规定某些塑料包装材料必须采用可降解塑料，有害环境的包装一律不得投放市场。

天然材料包装设计的努力方向是：更新设计思想和设计观念，在设计过程中，以产品为中心，充分考虑与其相关的社会——经济——技术因素，对产品的全寿命周期进行系统的设计，使产品在实现自身功能的同时，兼顾资源、环境因素和用户的绿色感知因素，以及对整个人类思想意识的重要导向作用，从而实现产品的可持续发展。

三、天然材料的“绿色包装”需要对包装生产进行有效管控

一是标准控制，即对包装物的容积、包装物与商品之间的间隙、包装层数、包装成本与商品价值的比例等设定限制标准。二是经济手段控制，对非纸制包装和不能满足回收要求的包装征收包装税；另外，通过垃圾计量收费，引导消费者选择简单包装。三是加大生产者责任，规定由商品生产者负责回收商品包装，通常可以采用押金制的办法委托有关商业机构回收包装。为便于回收，生产者会主动选择使用材料少、容易回收的包装设计。

四、总结：

技术与自然环境的和谐关系是科学技术的进步与社会发展的和谐统一，我们主张对自然、对环境的尊重和保护并不是排斥引发生态危机的现代技术，而是主张革新人对于技术利用的态度和观念，理性地运用技术来服务人与环境的和谐发展。现代包装设计注重环境意识对设计观念的更新和生态技术在包装生产中的应用，是减少不可再生资源的消耗、保护和充分利用可再生资源、降低能耗的现实需要。在设计和创作过程中，设计师对新的材料生产技术、新工艺必须进行深入地了解，不断更新设计观念和表现手段，以适应时代和社会发展对设计师的工作需求。

可持续发展观对天然材料包装设计的指导表现为包装材料的选择应符合最少化、资源化、可回收再利用等与环境友好的原则。挖掘原本一次性使用的包装再利用的可能性，令使用后的包装物具有新的利用价值，是最大限度发挥产品作用、合理利用资源的有效途径。（责任编辑：翁婷皓）

参考文献：

[1]张燕.论楚国漆器艺术的成就及其成因[J].美术与设计.2004（2）：29.

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