光钙型环境友好塑料“钱景”大好
什么是光钙型环境友好塑料？
无机粉体改性塑料中引入“可环境消纳助剂”，通过“可环境消纳助剂”与无机粉体共同作用，加速塑料中合成树脂在自然条件（光、热、风、酸碱水、细菌和微生物等）或人为条件（厌氧或耗氧堆肥、焚烧等）下尽快地与环境同化，减少对环境的压力和危害。为了便于深入研究，将这类添加了“可环境消纳助剂”的“无机粉体改性塑料环境友好材料”命名为“光钙型环境友好塑料”，其中“光”是可环境消纳助剂的简称，“钙”是代表利用无机粉体来改性塑料。“光钙型环境友好塑料”是“无机粉体改性塑料环境友好材料”中可环境消纳性能特别优良的一个品种，同时也可称为“光钙型可环境消纳塑料”。
光钙型环境友好塑料有什么好处？
一次性塑料制品，比如一次性塑料袋或餐具等，一般无法回收或回收无经济价值。如果能尽快与环境同化，无疑是“钱景”一片大好。
光钙型环境友好塑料在完成使用期废弃后可以回收再利用，当无法回收进入垃圾系统后，在长时间的环境条件作用下，无机粉体逐步从塑料中脱出进入土壤中，促使塑料制品形成孔洞，提高塑料与环境接触面积，与可环境消纳助剂一道促进了塑料与环境同化的能力和速度。
目前主要以填埋和焚烧为主要方式处理城市固体垃圾，光钙型环境友好塑料用于制造一次性使用的塑料袋及餐具等，无疑将大大减轻对环境和生态的压力。
光钙型环境友好塑料的配方要点
（１）选用生物活性剂对无机粉体进行表面处理，提高生物降解性能，有利于塑料在掩埋或堆肥时可环境消纳。
（２）添加具有避光继续氧化降解和降低焚烧温度功能的稀土配合物复合光敏剂综合提高了塑料的可环境消纳特性。
（３）通过碱性无机材料和淀粉的复配技术，使光钙型环境友好塑料能通过HJBZ12-2000包装制品规定的光-生物降解塑料的性能指标检测。
（４）采用水热法合成晶须碳酸钙，利用晶须碳酸钙对光钙型环境友好塑料的补强效应，抑制了大量填充无机粉体对塑料力学性能下降的趋势。
光钙型环境友好塑料的主要结论
（１）降低了水体的化学需氧量。在试验中，我们发现含淀粉15%生物降解PE膜的化学需氧量CODcr值为96，含15%无机粉体的光钙型环境友好PE膜的CODcr值为0。说明后者被填埋后，无机粉体回归自然时不会对地下水构成污染。
（２）提高了塑料光降解速度。在试验中，我们发现，通过生物活性剂处理的无机粉体改性塑料比用常规方法处理的无机粉体改性塑料在自然土壤中的失重率明显提高，说明生物活性剂可促进无机粉体在环境条件的作用下从塑料中脱出。PE及无机粉体均不易被微生物侵蚀，故降解速度较慢，在配方中添加生物活性剂可以明显提高PE膜的生物降解性，与含15%淀粉的PE膜的生物降解性能相当。如下表所示：
表1：无机粉体改性PE膜在自然土壤中的失重率
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2月 |
4月 |
6月 |
8月 |
10月 |
12月 |
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含碳酸钙30% |
+4% |
4% |
7% |
8% |
8% |
10% |
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含碳酸钙30% |
3% |
6% |
16% |
18% |
18% |
23% |
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注：+表示增加重量。 |
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光钙型环境友好塑料的“钱景”预测
虽然就目前所处的技术水平来说，“光钙型多功能环境友好塑料”还不能彻底解决“白色污染”问题，也不能像某些生产降解塑料的企业所宣传的那样包治“白色污染”，但无机粉体改性塑料环境友好材料的提出和产业化将开辟塑料工业与环境协调发展的新纪元，它不同于只考虑价格和性能的传统塑料材料，又与光降解、生物降解、光-生物降解塑料有着本质的区别。
通过无机粉体改性塑料环境友好材料的配方体系和环境协调性的研究，挖掘出无机粉体在提高塑料材料的综合性能、保护环境包括焚烧、填埋或回收再生等几大方面的可行性与优越性。说明使用无机粉体代用高分子材料不是权宜之计，不只是为了降低成本，这是一项荫及子孙、造福社会、节约资源、保护环境的事业。尽管还有许多问题需要认真对待和加以解决，尽管还会遇到各种挑战和责难，但这是实现塑料材料与环境协调发展的必由之路。
福建师范大学环境科学与工程学院院长陈庆华等人在光钙型多功能环境友好塑料的配方、加工工艺、产品性能和环境协调性方面做些应用基础研究，获得3项发明专利，已形成了有自主知识产权的配方设计体系。
来源: 《无机粉体改性塑料环境友好材料的环境协调性研究》，作者陈庆华，投稿人：蓝辉
