在線留言
提起PBAT(聚對(duì)苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)，許多人可能會(huì)感到陌生。但“禁塑令”頒布以來(lái)，用過(guò)可降解塑料袋的人卻不在少數(shù)，它們的重要原材料正是PBAT。在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，這些產(chǎn)品都與“質(zhì)次價(jià)高”的負(fù)面標(biāo)簽綁定著，終端市場(chǎng)始終不冷不熱。特別是不少消費(fèi)者反映，可降解塑料袋容易破，“比普通塑料袋貴，怎么質(zhì)量還比原來(lái)的差呢”?
如何讓可降解塑料袋不易破?如何開(kāi)發(fā)出不同環(huán)境下可降解、周期可控的品類?近日，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員季君暉為PBAT的口碑“逆襲”指出3條可行之道。
精準(zhǔn)調(diào)節(jié)降解周期
“現(xiàn)在可降解材料應(yīng)用市場(chǎng)存在一些‘尷尬’：比如地膜產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)周期降解的，提供的材料100天內(nèi)就完全不能保墑了;產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求短周期降解的，以現(xiàn)有技術(shù)，降解最快也要1個(gè)月以上。”季君暉指出，降解行業(yè)不能讓應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)適應(yīng)產(chǎn)品性能。因此，研究如何調(diào)節(jié)PBAT制品的降解周期、適應(yīng)應(yīng)用場(chǎng)景，是該類產(chǎn)品推廣必須解決的問(wèn)題。
季君暉以可降解垃圾袋這一場(chǎng)景舉例說(shuō)，我國(guó)廚余垃圾回收率始終難以提升，就與廚余垃圾袋降解的時(shí)間不適應(yīng)工業(yè)堆肥周期、二者必須分開(kāi)回收有很大關(guān)系。PBAT可降解垃圾袋雖然能夠和垃圾“扔在一起”，但也帶來(lái)了新的問(wèn)題。
“若降解周期過(guò)短，垃圾袋在使用過(guò)程中就會(huì)自發(fā)降解導(dǎo)致破袋;若降解周期過(guò)長(zhǎng)，會(huì)包住廚余垃圾堆肥發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣，可能引發(fā)危險(xiǎn)。”季君暉解釋說(shuō)，“因此現(xiàn)在我們要研發(fā)的新材料，必須滿足在5～7天內(nèi)崩解、30天內(nèi)徹底降解的精準(zhǔn)要求。”
目前，滿足上述功能的垃圾袋已在北京部分地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)推廣，部分能夠全生物降解、與作物生長(zhǎng)周期相匹配的地膜已經(jīng)成功應(yīng)用。“針對(duì)棉花等超長(zhǎng)功能期的作物，我們希望盡快設(shè)計(jì)出在誘導(dǎo)期內(nèi)不降解、保墑性能和力學(xué)性能基本不變，誘導(dǎo)期結(jié)束后快速降解的PBAT地膜產(chǎn)品。”季君暉說(shuō)。
著力提高力學(xué)性能
據(jù)悉，我國(guó)已建成大約300萬(wàn)噸/年的PBAT產(chǎn)能生產(chǎn)裝置，足以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。目前PBAT制品最常見(jiàn)的應(yīng)用是購(gòu)物袋、垃圾袋，但產(chǎn)品的使用評(píng)價(jià)褒貶不一。“PBAT薄膜最大的問(wèn)題就是強(qiáng)度較低，不到20MPa，彎曲模量也只有350MPa，膜體感過(guò)柔甚至有一些彈性，這容易讓使用者產(chǎn)生一種‘質(zhì)量不好’的感覺(jué)。”季君暉無(wú)奈地說(shuō)，“采用聚乳酸(PLA)或無(wú)機(jī)粉體共混可以一定程度上提高強(qiáng)度，但效果一般。”
為解決這一問(wèn)題，他研發(fā)出一種新型添加劑，能在不增加成本的前提下，顯著提高PBAT產(chǎn)品的力學(xué)強(qiáng)度，使橫向拉伸強(qiáng)度達(dá)到28MPa，彎曲模量達(dá)到1.2GPa。
受產(chǎn)品表現(xiàn)不佳影響，近年來(lái)PBAT終端市場(chǎng)不斷縮小，今年行業(yè)整體開(kāi)工率并不理想。但季君暉相信，隨著產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)性技術(shù)不斷突破、產(chǎn)品性能持續(xù)提升，PBAT下游市場(chǎng)終將回暖。“深圳開(kāi)始執(zhí)行“限塑令”，河南限塑已進(jìn)入立法流程，快遞行業(yè)加大了使用可降解快遞袋包裝……這都預(yù)示著可降解塑料產(chǎn)業(yè)最‘寒冷’的冬天已逐漸過(guò)去。”他表示，“打破PBAT制品‘質(zhì)次價(jià)高’的負(fù)面印象，還需行業(yè)上下的共同進(jìn)步。”
加強(qiáng)回收再利用
既然PBAT制品具有可降解性能，是否意味著這種材料就不需要循環(huán)回收了?季君暉表示，不可簡(jiǎn)單下定論。“回收和降解是處理塑料廢棄品的兩個(gè)渠道，它們并不是競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。”他解釋說(shuō)，根據(jù)2020年我國(guó)廢棄塑料處理情況數(shù)據(jù)，34%廢棄塑料被填埋，32%被回收，27%被焚燒，7%被泄漏。PBAT作為可降解塑料，其降解屬性主要是針對(duì)占塑料廢棄物41%的泄漏和填埋部分，如現(xiàn)有市場(chǎng)上的塑料袋、餐盒、地膜殘片、泡沫塑料等，會(huì)因使用分散而回收不經(jīng)濟(jì)，或因使用過(guò)程中被污染而無(wú)法回收。
但PBAT作為可降解塑料并非只能降解，它也可以和其他塑料一樣回收再利用，且具有較高的經(jīng)濟(jì)性。
據(jù)他介紹，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)將PBAT通過(guò)催化降解得到丁二醇、PTA和己二酸，變成原料回收，再重新進(jìn)行聚合。“這項(xiàng)技術(shù)成本不高，而且我們經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重新聚合出來(lái)的產(chǎn)品在性能上與原來(lái)的基本一致。”季君暉表示，通過(guò)推廣這一技術(shù)，可有效解決廠家堆積的過(guò)期PBAT產(chǎn)品性能下降后難處理的問(wèn)題，為企業(yè)降本增效。
