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生物塑料:应用领域和环境平衡

时间:2023-07-20   访问量:84

生物塑料是可生物降解的、生物基的或两者兼而有之。降解性与原料来源无关,仅与化学结构有关。包装行业是生物塑料销量最高的行业,但其环境平衡却存在争议。

生物塑料不一定是可降解的

塑料无处不在,因为与其他材料相比,它们具有许多优点,特别是在包装领域:重量轻、用途广泛、生产成本低。然而,它们也有显着的缺点:塑料难以降解,因此对环境有害。此外,由于高能耗,生产过程中已经释放了大量的二氧化碳排放。

生物塑料,也称为生物聚合物,据说是一种更可持续、更环保的替代品。这背后到底是什么仍然有点模糊,因为“生物塑料”一词不受法律保护,也没有统一定义。因此,塑料上有机标签的生态意义是有限的。生物基塑料和可降解塑料之间必须有一个基本区别:

(部分)生物基塑料,例如聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰胺(PA),至少大部分基于可再生原材料,例如玉米淀粉、甘蔗和甜菜,以及蓖麻油等植物油或来自棉花或木材的纤维素。然而,这些不一定是可生物降解的。举例:虽然橡胶或醋酸纤维素是生物基塑料,但它们不可降解。

可降解塑料,例如聚乳酸(PLA)和淀粉基聚合物,可以通过自然过程(即微生物或酶)分解。然而,这些塑料也可以是石油基的,因为可降解性仅由化学结构决定,而不是由材料的来源决定。此外,许多这些物质只能在特殊的环境条件下分解,例如在花园的堆肥堆上则不会分解。

全球塑料市场:生物塑料份额相当低

根据来源的不同,生物塑料在全球塑料市场中的份额在 1% 到 2% 之间。根据nova Institute 2017年的趋势报告,年增长率为3%至4%。但传统塑料市场也在增长,因此到 2022 年,其份额可能变化不大。从绝对数字来看,2023 年全球生物塑料产量将达到约 260 万吨。

在这里,生物塑料用于包装行业

2018年,包装行业的生物塑料销量最高。近三分之二的生物塑料已被加工成袋子、小袋和其他包装。早在2009年,可口可乐就将“PlantBottleTM”推向市场,这是一种由可再生原料制成的塑料瓶,使生物塑料大受欢迎。如今,它们被用于包装行业的许多领域:

由植物原料生产的聚乙烯二羧呋喃酸酯(PEF)被用作包装材料,特别是食品包装材料,因为它的密度确保了包装产品具有更长的保质期。此外,它还可以承受机械重负载。

醋酸纤维素主要用于薄膜的生产。由于这种类型的生物塑料会吸收水分,因此醋酸纤维素通常涂有其他塑料或蜡。

各种生物塑料用于生产可堆肥废物的手提袋、袋子和收集袋。

泡罩包装也可以很容易地用生物塑料制成。

生物塑料到底有多环保?

对于这个问题,各方意见是平衡的。与传统的石油基原材料相比,使用可再生原材料往往可以节省有限的石油储量,并且平均减少二氧化碳排放量。然而,批评者反驳说,可再生原材料的种植污染了环境:为此使用的机器需要原油,土壤肥料、杀虫剂和基因工程的使用也受到批评。可再生原料种植的高耗水量也对生态平衡产生负面影响。

因此,联邦环境局得出的结论是,生物塑料并不比传统塑料更环保。从能量的角度来看,焚烧它们比将它们回归自然更有利。这是因为燃烧过程中释放的能量可以用来产生电力或热量。

此外,目前仍然缺乏适合生物塑料的废物管理。只要可堆肥包装没有有意义的回收或返回,它就不是特别有用。

然而,包装领域最常用的生物塑料PLA可以通过近红外光谱分析等方法进行分选。然而,据制造商称,分类和回收系统尚未得到证明,因为数量太少,不值得回收。

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