治理“白色公害”,新材料技术显身手

《科技日报》1999年7月8日

余珂

第二次世界大战以来的半个世纪,是人类历史上经济发展最为迅速的时期,但由于未能充分认识到环境、生态对经济持续发展的基础性支持作用,长期以来为求得短期经济效益而过度开发自然资源,破坏人类与其它生物赖以生存的生态环境等现象在全球范围内广泛存在,造成了严重的后果。仅以我国为例,根据世界银行发表的中国环境报告测算,每年环境污染给大陆地区造成的损失即达540亿美元,占全国GDP8%,几乎冲抵了我们的年经济增长量。

我们只有一个地球,面对严重的环境问题,我国政府从70年代开始致力于环境治理和保护工作。迄今为止,中央及地方政府制定颁布的有关环境保护的法律、法规已近千部。但我们也必须看到,环境保护是一个系统工程,它不仅需要政府部门,更需要全社会,尤其是科技界、企业界的参与。通过科技进步,将人们生产生活的每一个环节都置入环保理念,引进环保措施,应用环保产品,最终实现环保的社会化、产业化,这是被实践证明了的根治环境污染的有效途径。我国许多科研院所与企业单位对此也进行了不懈的努力和有益的探索。

以治理当前备受人们关注的白色公害”——一次性塑料餐具为例。据估算,北京市目前日产垃圾一方六千吨,其中不可降解塑料餐具有四千吨,并且数量还在增加。由于生产一次性塑料餐具的原料是石油,属于不可再生资源,浪费严重;而且塑料餐盒的处置成本高,再利用价值低;再有就是其采用的是不降解材料,至少需要200年才能分解。因此这几年对它的禁用呼声一浪高过一浪,一些大中城市都发出过禁用令,我国科技界与工业界近年来投入了大量的人力、物力进行研究、开发工作,在四个方面获得治理白色污染”的进展。

 

可降解塑料技术

可降解塑料技术是在塑料的生产过程中加入一定量的添加剂,如光敏剂、淀粉等原料,这样,可降解塑料制品在使用完,并废弃在大自然中暴露三个月后,可由完整的形状分解成碎片,因而至少在视觉上改善了环境。但这项技术最大的缺陷是,这些碎片不能继续降解,只不过是由大片变成小片塑料,不能从根本上胜任消除白色污染的任务。

 

植物纤维粉加胺热压技术

该技术是以植物纤维,例如秸秆、稻草、甘蔗渣等经过破碎得到纤维粉,然后混人大量的胶或树脂,再注入到模具中加高压及高温下成型。利用该技术生产出的产品在降解性方面较好,但这种技术生产的一次性餐具由于在生产中没有去除纤维色素(因为要去除色素必须要采取化学的漂白方法,势必造成水的污染),产品的外观颜色不尽人意。另外在生产过程中,植物纤维表面的农药残留物难以去除干净,用于制作食品容器不一分安全。而且,由于工艺技术的局限,也难以实现工业化大生产。

 

以纸代塑技术

以纸代塑技术即采用纸浆为原料,在模具中成型、烘干生产一次性餐具。这种方法制作的餐具因其无毒无害、易回收、可再生利用、可降解等优点而被冠以环保产品”的称号,是目前综合评价较好的替代技术。但从纸的生产使用全过程来评价的话,该技术也有不足之处。一是纸浆的生产需要大量的森林资源,而我国的森林资源有限,大量的砍伐林木造成水土流失,因而不符合我国国情;另一方面,纸浆在生产时会造成严重的水污染,有的情况下污染程度甚至超过塑料。所以从宏观上来讲,以纸代塑技术并不能完全消除对环境的污染,只是将餐具对环境的污染提前到了制作餐盒时对环境的污染而已。再有,纸浆的生产成本高,使得用纸浆生产的纸姿具价格也比较高,因而以纸代塑也不是完美方案。

 

生物全降解技术

该技术主要是采用淀粉为主要原料,加入一年生长期植物纤维粉和特殊的添加剂,经过化学和物理方法处理制成生物全降解快餐盒。由于淀粉是一种可生物降解天然高分子,在徽生物的作用下会分解为葡萄糖,最后分解为水和二氧化碳,对环境没有任何污染。另外,与其共混的材料也是全降解材料,因而用这种材料制成的快餐盒降解性能极好。通过国家有关部门检测发现,样品在堆肥状态下五天开始发霉,十天时所测样品与堆肥融为一体,样品失去测试前的形状和颜色,四十天即全部变成水和二氧化碳。另外,其原料来源广泛,可以是玉米、士豆、红薯、木薯等等;并且价格低廉,用这种材料生产的生物全降解快餐盒每个成本仅为0.18-0.20元;生产过程也无任何污染;添加剂采用的是无毒无害的可食用生物胶,因而该产品在使用后还可以进一步开发作为饲料利用,具有再资源化功效。

这种技术制成的餐盒不仅降用性能极佳,其它各项性能指标也都顺利通过了有关技术监督部门的检测,全部符合国家的有关技术标准,在北京市科委主持的科技成果鉴定会上,有关专家一致认为,该产品与同类产品比较,具有国际先进水平,是一种理想的替代塑料发泡餐具的先进材料。特别令人高兴的是,为了使其实现工业化大生产,研制开发单位还同时研制开发了生产生物全降解快餐盒全自动化生产线,从而为其全面替代塑料发泡餐具,彻底根除白色公害”提供了坚实的工业基础。我们祝愿环保产品中这主新秀——生物全降解快餐盒能不断完善,为改善和提高我国的环境保护水平做出应有的贡献。