綠之彙塑料降解

通用塑料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS（丙烯酸-丁二烯-苯乙烯）、聚甲基苯烯酸甲酯和氨基塑料等，其産量占整個塑料産量的90%以上，故又稱之為大宗塑料品種。

其中PP，也就是聚丙烯，每年的産能占據了2400萬噸之多，穩穩的塑料屆”二哥”。

二哥

聚丙烯是丙烯加聚反應而成的聚合物。系白色蠟狀材料，外觀透明而輕。密度為0.89～0 .91g/cm3， 易燃，熔點165℃，在155℃左右軟化，使用溫度範圍為-30～140℃ 。在80℃以下能耐酸、堿、鹽液及多種有機溶劑的腐蝕，能在高溫和氧化作用下分解。聚丙烯廣泛應用于服裝、毛毯等纖維制品、醫療器械、汽車、自行車、零件、輸送管道、化工容器等生産，也用于食品、藥品包裝。

聚丙烯

多年來，PP應用非廣泛，如在歐美各國用于注塑制品占總消費量的50%，主要用作汽車、電器的零部件，各種容器、家具、包裝材料和醫療器材等；薄膜占8%～15%，聚丙烯纖維（中國習稱丙綸）占8%～10%；建築等用的管材和闆材占10%～15%，其他為10%～12%。中國目前用于編織制品的量占40%～45%，其次是薄膜和注射制品占40%左右；丙綸及其他占10%～20%。

我國主要将聚丙烯這種材料應用在食品包裝、家用物品、汽車、光纖等領域。我國使用聚丙烯最大的領域是編織袋、包裝袋、捆紮繩等産品，約占總消費的 30%。近年來，随着聚丙烯注塑産品和包裝膜的發展，聚丙烯用于織造産品的比例有所下降，但還是其聚丙烯消耗最多的區域。

注塑産品是中國第二大聚丙烯消費領域，占總消費量的 26% 左右，它也是未來聚丙烯需求量最大的地區之一。國産聚丙烯的另一個主要消費領域是薄膜，占總消費的 20%左右，主要是BOPP（雙向拉伸聚丙烯薄膜）薄膜。在未來的幾年裡，紡織産品的比例将逐漸下降，而注塑産品、管材和闆材的比例将會增加。紡織産品、注塑産品、薄膜仍是我國聚丙烯的主要需求領域，而管材、闆材、纖維等領域的年度需求增長迅速，國内對聚丙烯的需求也迅速增長。高速繪圖BOPP薄膜、管材、薄無紡布、高透明食品容器等特種材料市場發展前景良好。

在2020年，國家發展改革委與生态環境部聯合發布《進一步加強塑料污染治理的意見》，其中明确：

一次性塑料餐具

到2020年底，全國範圍餐飲行業禁止使用不可降解一次性塑料吸管；地級以上城市建成區、景區景點的餐飲堂食服務，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。

到2022年底，縣城建成區、景區景點餐飲堂食服務，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。到2025年，地級以上城市餐飲外賣領域不可降解一次性塑料餐具消耗強度下降30%。

賓館、酒店一次性塑料用品

到2022年底，全國範圍星級賓館、酒店等場所不再主動提供一次性塑料用品，可通過設置自助購買機、提供續充型洗潔劑等方式提供相關服務；到2025年底，實施範圍擴大至所有賓館、酒店、民宿。

快遞塑料包裝

到2022年底，北京、上海、江蘇、浙江、福建、廣東等省市的郵政快遞網點，先行禁止使用不可降解的塑料包裝袋、一次性塑料編織袋等，降低不可降解的塑料膠帶使用量。

到2025年底，全國範圍郵政快遞網點禁止使用不可降解的塑料包裝袋、塑料膠帶、一次性塑料編織袋。

而上述三大領域，都有PP的參與，其中PP餐具占比膠帶，其他用于一次性酒店用品的牙刷等注塑類制品、快遞包裝的PP膜類等都有PP的參與。

禁塑令背景下，多年來堪稱勞模的二哥，也有部分領域要被禁止掉，這個也是沒有辦法的事情。

生物降解塑料屆，去年到今年一直針對二哥的替代提出了很多方案，尤其是在注塑、吸塑PP餐具上應用，有以竹粉替代的，有PLA/PBAT/澱粉替代的，有紙漿模塑替代的，有紙餐具替代的，有竹餐具替代的，對于二哥PP的替代，生物塑料屆都是勞模啊，勤快地給出了一系列的方案，但是方案多，問題也比較多。

PP之所以多年用于餐具，因其耐高溫，同時強度好，便于加工。而替代的各種路線，在耐高溫這一點上可謂是差之甚遠，有用PLA/PBAT/澱粉替代的，耐溫性明顯不夠用。

近幾年，餐具行業高速發展，人民生活水平的提升對于餐具的應用也提出了全線的要求，因為PP餐具的高速化生産帶來了薄壁注塑行業的蓬勃發展，但對于生物降解塑料而言，薄壁注塑是一個難點，因為薄壁注塑的溫度範圍一般是260-330度，用于餐具，杯子等，但是這樣的高溫對于走替代路線的各種植物基、全生物降解塑料來說，都是很大的難點，迄今為主尚未見到有完美方案的。

除了被替代，業内也有基于PP實現降解的技術，就是厭氧降解技術。厭氧降解技術是利用厭氧生物降解母粒添加入PP實現。比如洛陽綠之彙塑料降解科技有限公司提供的AdmPro®厭氧生物降解母粒就是如此。

AdmPro®厭氧生物降解母粒是一種有機添加劑，由傳統塑料注入厭氧有機助劑制成， 該助劑通過由細菌引起的化學活動把塑料引入生物降解階段，最後隻留下自然氣體和生物能量。添加AdmPro®厭氧生物降解母粒後塑料能夠通過厭氧消化在垃圾堆填區裡進行生物降解，支持海洋降解。

AdmPro®厭氧生物降解母粒通過一系列的化學和生物程序把塑料引進生物降解的厭氧環境裡（該程序稱為生物同化）。允許微生物制造一種生物膜結構來滲透塑料。該生物膜隻要無氧/厭氧的情況下形成，即垃圾填埋場和深海環境中；同時有助于擴大分子結構，為微生物制造更大空間并在聚合物鍊上發出吸引其它微生物的化學信号來進食塑料，提升了生物降解速率。AdmPro®厭氧生物降解母粒讓塑料制品僅産生水、二氧化碳、沼氣和腐殖質（有機質），這與有機質相同的生物過程和殘留物是相同的。

當PP類塑料制品（膜、袋、片材、餐具等）使用完畢進入垃圾填埋場填埋或海水中時，AdmPro®厭氧生物降解母粒以兩種方式促進PP塑料制品的生物降解：第一，作為用于PP塑料上和PP塑料内微生物生長的引誘劑；第二，通過弱化或通過PP鍊中的弱點或以添加劑的形式表現出更多的弱點。當向PP塑料混合物中添加AdmPro®厭氧生物降解母粒時，會幹擾PP塑料混合物,此時垃圾填埋場或海水中的酶尋找PP鍊中的弱點，厭氧生物降解母粒同時會降低PP鍊的結合強度，幹擾PP的碳碳鍵，使得PP塑料更容易作為酶的食物來源。

大自然中的厭氧降解時刻在發生，因為過程是相對緩慢的過程所以不容易被察覺，但是，添加了厭氧生物降解母粒的固體有機物PP塑料可以大大加快該過程，它讓PP塑料以更高的速率完成了生物降解過程，其降解實現過程包括如下：

有氧階段

–在此階段，酶和分解化學物質充當覆蓋PP塑料的生物膜的催化劑。在這段時間内，好氧微生物逐漸形成，垃圾中的水分不斷積聚。标準PP塑料的吸濕能力相對較小，但母粒會導緻進一步溶脹，從而削弱聚合物鍵。這為微生物生長創造了分子空間，這開始了需氧降解過程，在此過程中，氧氣轉化為二氧化碳。

厭氧，非甲烷化階段

–氧濃度充分降低後，開始進行厭氧過程。在初始階段（水解），微生物菌落會吞噬顆粒，并通過酶促過程将大分子聚合物還原為更簡單的單體。有機母粒導緻PP聚合物鍊的額外溶脹和張開，并增加了群體感應。這進一步激發了微生物以增加其定殖和聚合物鍊的消耗。随着時間的流逝，發生酸發生，其中簡單的單體被轉化為脂肪酸。在此階段，二氧化碳的産生迅速發生。

厭氧，産甲烷的非穩态

-微生物菌落繼續生長，吞噬了PP聚合物鍊并創造了越來越大的分子空間。在該階段，發生産乙酸，将脂肪酸轉化為乙酸，二氧化碳和氫。随着這一過程的繼續，CO2速率下降，制氫最終停止。

厭氧，産甲烷的穩态階段

–分解的最後階段涉及産甲烷。随着微生物菌落繼續吞噬掉PP聚合物的其餘表面，乙酸鹽轉化為甲烷和二氧化碳，并消耗了氫氣。這個過程一直持續到剩下的元素是腐殖質為止。這種高營養的土壤為微生物創造并改善了環境，并增強了分解的最終階段。

基于厭氧生物降解母粒，将之添加入PP，使得這位塑料屆二哥不再被替代，開心地繼續存在，為人民服務。

有人問了，加入的效果怎麼樣？我們以某公司添加的效果，測試結果來看看。這是來自于餐具界一家頗有工匠精神的公司的實踐。下圖是加入厭氧降解料實現的餐具樣品：

實驗餐具樣品

實驗過程中厭氧微生物淡定地降解餐具：

降解示意圖

降解結果

經過45天的降解周期，該餐具實現了8.19%的生物降解率，預計在一年半左右即可對PP餐具實現全降解。

基于以上降解的效果，PP二哥就非常開心了，這是行之有效的基于PP的降解技術路線。

有人又問了，我采用的餐具是摻雜技術，比如我加了澱粉，碳酸鈣，滑石粉，能不能加厭氧降解料，這個也是可以的，尤其是你加了植物基以及各類礦物粉體後，降解料的添加比例也可以少一些，更為降低成本。

因此，對于PP這位德高望重的塑料屆二哥，一年2400萬噸的産能，在各個角落悄悄地為人民服務着，所以替代路線是一種方法，基于PP的厭氧降解技術也是一種技術路徑，都是基于禁塑令來實現生态化、綠色化，服務于綠水青山的有益技術，值得PP從業者深入探究，結合自己生産及設備實踐，進行選擇。

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