环境友好材料与可持续发展论文

环境友好材料——可降解材料

摘要：本文对环境友好材料——可降解塑料的概念进行了阐释，介绍了目

前塑料的优点与缺点，以及其现在所造成的危害。从而引出可降解塑料的概念

以及出现的意义。接着介绍可降解塑料的种类，每一种可降解塑料的大致定义、原理、降解机制、缺点，以及对可降解塑料的应用，现在所具有的的问题，未

来的发展趋势，以及出现的意义。

关键字：塑料，可降解塑料，降解机制，分类，相应的缺点，趋势，意义。

引言：随着社会的发展，经济的飞跃，社会的各行各业都在迅速发展时，

我们可以看到对环境的破坏越来越严重。从而有人认为现在经济的发展是以环

境的破坏为代价的。人民对环境的破坏不仅仅是大量的掠夺式的利用各种资源，还包括将使用过后的废弃物随意丢弃。由于自然环境的逐渐恶劣，环境问题的

日益凸显人们越来越体会到环境保护的主要性。大家都知道“保护环境，从我

做起”。特别是国家的“限塑令”的政策的颁布，是大家更加重视日益严重的

废弃物污染特别是塑料制品废弃物污染问题。从而科技人员发明了一类新型的

环境友好型材料——可降解材料。

为了更了解可降解材料的可贵性，我们来说说塑料材料的危害。塑料的以

下优点： 1.大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。2．塑料制造成本低。3．耐用、防水、质轻。4．容易被塑制成不同形状。5．是良好的绝缘体。6．塑料可以用于制备燃料油和燃料气，可以降低原油消耗……塑料材料被广泛应用于国民经济的各个领域。在短短的几十年里，塑料工业得以迅速发展，尤

其是一次性使用的塑料制品，如食品包装袋、饮料瓶、农用薄膜等的广泛使用，但与此同时需要注意的是其所具有的的缺点有：1.回收利用废弃塑料时，分类

十分困难，而且经济上不合算。2.塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。例如

聚苯乙烯燃烧时产生甲苯，这种物质少量会导致失明，吸入有呕吐等症状，PVC 燃烧也会产生氯化氢有毒气体，除了燃烧，就是高温环境，会导致塑料分解出

有毒成分，例如苯等。3.塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。

4.塑料埋在地底下几百年、几千年甚至几万年也不会腐烂。从而大量使用的的

塑料废弃物不易分解，而其残留在公共场所和海洋中，或残留在耕地的土层中，

严重污染人类的生存环境，成为了世界性公害。5.塑料的耐热性能等较差，易

于老化。由于大量使用的的塑料废弃物不易分解，从而其残留在公共场所和海

洋中，或残留在耕地的土层中，严重污染人类的生存环境，成为了世界性公害。随着塑料的越来越大的使用量，人们越来越认识到可降解塑料的重要性。

环境可降解材料一般是指被环境自然吸收，消化，分解，从而不产生固体

废弃物的一类材料。到目前为止，根据降解方式不同，可将降解塑料分为三类：光降解塑料、生物降解塑料、光-生物双降解塑料。

（1）光降解塑料

光降解塑料是指该塑料在日光照射下发生裂化分解反应，使材料于日光照

射后一段时间内失去机械强度，达到分解的目的。

光降解塑料分为共聚型和添加型两类，前者是用一氧化碳或含碳单体与乙

烯或其他烯烃单体合成的共聚物组成的塑料。后者是在通用的塑料基材中加入

如二苯甲酮、对苯醌等光敏剂后制得，制造技术简单。但其缺点是降解时间因

日照和气候变化难以预测，因而无法控制降解时间。

光降解塑料的降解机制：1.塑料材料在日光照射下发生裂化分解反应，或

使材料在日光照射一段时间后失去机械强度，达到分解目的。2.常用的塑料，

如聚乙烯（PE）等受光照不能发生分解。这是因为照射到地球表面的波长为

300~400nm的近紫外光的光能比共价键的解离能小得多。但如果某种塑料含有醛、酮等羰基以及双键，就能吸收光能，进而引起降解。3.聚乙烯发生降解，

可在聚乙烯基材中添加光敏剂，由光敏剂吸收更大的光能后产生自由基，然后

促使其发生氧化反应而降解。

光降解塑料的缺点有：其生产技术在20世纪80年代已经成熟，但因为此

类塑料只适用于日照时间长，光照充足的地区使用，应用范围狭窄；另一方面，光降解塑料的主要成分是难以完全降解的聚烯烃类树脂，且一些光敏剂为重金

属物质，很难达到环保要求。因此，从上世纪90年代起，单纯的光降解塑料的产量逐渐下降。

（2）生物降解塑料

生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌（真菌）和藻

类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、

废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一

个组成部分的高分子材料。

生物降解塑料可分为完全生物降解塑料和生物破坏性塑料（也称之为不完

全生物降解塑料）两类。完全生物降解塑料：完全生物降解塑料主要是由天然

高分子（如淀粉、纤维素、甲壳质），或农副产品经微生物发酵或合成具有生

物降解性的高分子制得，如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料。破坏型生物降解塑料：主要是由天然高分子原料与通用

合成树脂通过共混或共聚方法制成的。

生物降解的降解机制大致可分为如下三种作用阶段：生物的物理作用阶段，由于微生物的增长而使塑料发生机械性的破坏。；生物化学阶段，微生物对聚

合物的作用而产生新的物质；酶的直接作用，微生物侵蚀导致塑料分裂或氧化

崩裂。

生物降解塑料的缺点（1）可降解塑料袋承重能力低，不能满足顾客多装东西和反复使用的要求；（2）可降解塑料袋色泽暗淡发黄，透明度低，给人一种不够清洁和难看之感，用起来不放心；（3）价格偏高，由于商家是免费赠送，所以成本难以接受。

生物降解的影响因素：1.物质的化学结构，生物降解有机物的难易程度首

先取决于生物本身的特性，同时也与有机物的结构特征有关。2.共代谢作用，

环境中的污染物常通过共代谢而获降解；尤其对一些结构复杂的有机污染物更

是如此。3.环境物理化学因素包括微生物生长所需的营养元素、通气情况、酸碱度、温度、水分、光照和毒物等，均会影响微生物对污染物降解的范围与速度。

（3）光/生物全面降解性塑料

光-生物降解塑料是一种复合塑料。它是结合光氧与生物全面降解作用，以

达到完全降解的目的。而其之所以能够双降解，关键决定于它的整体材料中加

有两种诱发剂，即在材料中掺混有生物降解剂淀粉，还掺有诱发光化学反应的

可控光降解的光敏剂或被人们称之为“定时器”的复配光敏剂以及自动氧化剂

等助降解剂。

光-生物降解塑料可以分为两大类：一类是淀粉添加型光—生物降解塑料，

另一类是采用金属鳌合物作光敏剂，其光降解产物最终能生物降解。光—生物