可持续的塑料降解产品设计分析

发表时间:2021/4/13   来源:《科学与技术》2020年36期   作者:王浩 张硕 张渝涓
[导读] 在人们的日常生活中,会广泛应用到塑料制品
        王浩 张硕 张渝涓
        齐鲁理工学院艺术学院 山东省 济宁市 273199

        摘要:在人们的日常生活中,会广泛应用到塑料制品,伴随社会的进步,人们对于塑料制品的需求也越来越多,可以说是完全不能脱离的,但是传统的塑料制品对于我国环境的污染是非常大的,所以人们逐渐开始设计可降解塑料产品。基于此,本文进行如下探究,仅供参考。
        关键词:可持续;塑料降解;产品设计

        引言:伴随我国科技的进步,人们对于塑料制品的需求也在逐渐增多,但是传统的塑料制品对于环境的破坏日益严重,对生态平衡也产生了一定影响,也不利于人们的身体健康。针对严峻的环境污染现象,人们开始设计出多种可降解塑料,从而降低对环境的污染。本文首先对塑料制品的处理方法进行谈论,并在此基础上对可持续的塑料降解产品展开论述,以期为有关人士提供参考。
1.应对废弃塑料制品的方法
1.1原有塑料处理
        现阶段,我国人民的生活发展都和塑料制品有着密切联系,由于塑料产品的制造成本相对较少,且它还具有较强的耐摔性以及冲击性,所以被广为应用,但是因为传统的塑料制品是非常不易降解的,这也导致了非常严重的环境污染,导致“白色污染”现象。基于塑料制品,原有的处理方式可以划分成四个时期。首先,在塑料的粗处理时期,该时期最常用的塑料处理方式为填埋法以及焚烧法。填埋法主要是把废气塑料埋进土里,但是该方法却极易对其埋入土壤造成影响,会影响其透气性以及蓄水性,从而对其土质产生破坏,不利于当地植物的生长,进而影响当地生态环境。焚烧法把废气塑料进行燃烧,在其燃烧时会生成较多的污染气体,从而导致大气环境被污染。其次,在塑料的细处理时期,对其进行细处理主要是通过对废气塑料采取回收的方式,然后再对其进行二次加工,并将它投放市场使用,该方式不但能够降低其对环境造成的污染,还能够在很大程度上节省塑料资源。再次,在塑料的微处理时期,这个时期可以通过化学知识,对其实行分解,从而降低其对环境的污染,但是利用该方法对塑料进行处理,不但其具有较高的难度,且处理成本也很高。最后,在塑料的预防处理时期,该时期比较重视呼吁人们降低对塑料制品的应用,加强人们的环保意识,从而对人们生存的环境进行保护。
1.2新型可降解塑料
        因为环境制品对环境造成的污染越来越严重,因此我国环保局对此也重视起来,为了有效降低塑料制品的污染,有关科研部门对可降解塑料技术进行了深入研究,要使其在符合当前社会发展的基础上,达到对废气塑料的降解,从而达到保护环境的目的。该技术主要有三种形式,分别是高分子降解、微生物合成和化学合成三种可降解塑料技术,利用先进的技术手段实现塑料降解,降低其对环境的污染,促进我国可持续发展。
2.可持续的塑料降解产品设计
2.1光降解塑料
        光降解塑料属于可降解塑料产品,它主要是在传统塑料制品中添加光敏剂,使其能够通过日光照射进行分解。

该产品的设计核心是光照条件,以此来对聚合物链进行分解,该原理主要是由于聚合物本身含量中就有羰基,当其对紫外线中的光能进行吸收之后,就会把光能中的光增敏基团融合到化学分子链中,促使其中的长链产生断裂,从而生成分子量比较小的碎片,然后再在氧化反应下生成自由基断裂,推动羰基同烯烃类机体有机融合,最后生成光降解型分子,然后形成光降解塑料制品。在这一过程中使用光敏剂能够极大地增加光降解的速率,广泛运用的光敏剂有二茂铁以及硬脂酸铁等。
2.2生物降解塑料
        生物降解塑料是目前应用较广的可降解塑料产品,它主要是通过水中以及土壤中的藻类和霉菌等微生物降解而构成的塑料产品。它能够把有污染性的塑料产品降解成无污染的物质。它的原理主要是通过微生物中的酶来实现的,它的分解过程为:首先是把聚合物分解,使其生成分子量较小的碎片,接着再利用细菌等微生物对其碎片进行吸收,并加以消化,最后就会生成二氧化碳以及水等。该分解过程主要包括生物的物理和化学作用,再加上酶的作用,物理作用表现为细菌等微生物对聚合物的侵蚀过程,从而对聚合物进行物理性破坏。化学作用表现为微生物同聚合物进行化学反应的过程。酶的作用表现为细菌对分子的氧化作用。生物降解塑料包括可分解的蛋白质和有机酸等,通过独特的方式将其制成可降解塑料,它的原料不具有污染性也无需避光,且可食用,所以生物降解塑料被广泛运用到医学、农用以及食品等多个方面。
2.3光生物降解塑料
        光生物降解塑料为复合型材料,它主要是通过光降解材料和微生物降解材料进行融合的新型塑料。它不但具有光降解塑料的特点,还具有生物降解塑料的特点,而且它还攻克了光降解材料对光照条件的需求,同时也解决了生物降解塑料的不足,所以最近这几年它的发展速度较快,也被广泛推广和运用。它的合成材料有微生物、天然高分子等材料,将制成的可降解塑料中加入光敏剂,还能够增加它的光降解特性。当处在光照条件时,可以利用光照来分解聚合物,当其没有光照条件时,可通过土壤等环境中的微生物对酶进行分解的方式,从而实现塑料降解的目的,防止其污染环境。该产品能够对其降解的速率进行控制,进而增加塑料的利用率。
2.4水降解塑料
        可降解塑料也呼吁新型可降解塑料,它的原理同微生物降解原理类似,主要是通过对塑料制品中加入吸水性物质,或者是加入能够被水里微生物分解的物质,当其利用完后可将其直接丢到水中,使其溶解,以便降低对环境的污染,该方式主要用于海洋垃圾岛的处理,从而极大避免塑料对海洋的污染。它还被广泛应用到医药卫生上面,比如医用手套,其不但可以方便消毒,还能有效销毁,该产品出现时间较晚,且比较方便人们的生活,但是其制作成本也比较高,所以还没有被广泛应用。它的降解性是最好的,具有较大的发展空间,因此只要可以将成本问题解决,将会被广泛普及。
结论:综上所述,人们对于塑料制品的应用,对我们的生态环境造成了十分恶劣的影响,对此,有关部门应加强对可降解塑料的设计,加大其研究力度。本文主要论述了光降解、生物降解、光生物降解、和水降解四种塑料产品,这些产品都能够实现减少环境污染的目的,推动绿色环保理念的完善。
参考文献:
[1]王露凡,江牧.可持续的塑料降解产品设计研究[J].包装工程,2020,41(12):55-61.
[2]侯丽君. 不同类型塑料降解菌的筛选及降解机理初探[D].西北农林科技大学,2020.
[3]陈美洁.可降解塑料(降解淀粉树脂)生产及产品开发加工可行性研究[J].才智,2018(34):29-30.
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