根據(jù)降解原理的不同,可降解包裝袋材料可以分為四種,它們分別是光降解塑料、生物降解塑料、光/生物雙降解塑料、水降解塑料。
光降解塑料
光降解塑料是在塑料中添加一定量的物質(zhì)(如光增敏基團(tuán)或光敏性物質(zhì))。在光照條件下,這些物質(zhì)會(huì)在吸收紫外線后發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而使塑料大分子發(fā)生分解、斷裂、老化。由于在降解的過(guò)程中容易受到環(huán)境的影響,所以在20世紀(jì)末以后,大部分國(guó)家減少了對(duì)這種不添加任何助劑的光降解塑料的應(yīng)用。
光降解塑料的分類
光降解塑料的分類主要可以分為兩大類,判斷的依據(jù)是降解后有無(wú)新基團(tuán)的形成。
一是共聚型光降解塑料,它主要是由烯烴、一氧化碳和烯酮類單體組成的共聚物。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是含有羰基結(jié)構(gòu)的聚合物(如PE、PP、PVC等)與同類樹脂共同混合。
二類是添加型光降解塑料,它是指把極少量的光敏劑加入到塑料加工的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng),使其慢慢形成光降解塑料。由于所加入的光敏劑本身就會(huì)攜帶一些發(fā)色基團(tuán),通過(guò)光引發(fā)和光化學(xué)的雙重作用,這種發(fā)色基團(tuán)便會(huì)產(chǎn)生自由基引發(fā)源,由此來(lái)加快降解的過(guò)程。和一類塑料相比,這種方法不僅合成簡(jiǎn)單便捷,成本低廉,更為重要的則是工藝流程也和普通塑料相似。
生物降解塑料
生物降解塑料是指大分子物質(zhì)被微生物(如細(xì)菌、霉菌、藻類等)分解成為低分子物質(zhì), 從而生成水、二氧化碳或甲烷等的無(wú)污染的清潔材料。生物降解塑料所采用的原材料大多是一些多糖類和蛋白類物質(zhì)。
生物降解塑料的分類
生物降解塑料按照降解機(jī)理和破壞方式可分為完全和不完全生物降解型塑料。
完全生物降解型塑料的制備有兩種途徑,一是由天然高分子材料如淀粉、纖維素等的合成,另一種是由農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)過(guò)發(fā)酵制成。這類塑料又被人們稱為“綠色塑料”,是因?yàn)槠鋸U棄物易被細(xì)菌、真菌等微生物分解成小分子物質(zhì),并分解成CO2和H2O等無(wú)機(jī)化合物。但在目前的包裝領(lǐng)域,通常采用淀粉以及纖維素作為復(fù)合包裝材料的基材。
不完全生物降解塑料主要是通過(guò)共混的方法在常規(guī)塑料中加入一些具有生物降解特質(zhì)的物質(zhì)。這種降解過(guò)程也存在缺陷,那就是降解的不徹底,原因是降解后的塑料小分子會(huì)一直存在土壤中,不能被自然環(huán)境吸收,不會(huì)實(shí)現(xiàn)徹底的降解,所以就目前來(lái)看這種生物降解塑料基本已經(jīng)被淘汰。
光/生物雙降解塑料
雙降解塑料兼具光降解和生物降解的雙重性特點(diǎn),并且克服了生物塑料加工步驟復(fù)雜、成本較高以及受光線的影響而導(dǎo)致降解難度系數(shù)大等缺陷。從近幾年來(lái)看,有關(guān)光/生物雙降解塑料薄膜的研究是非常廣泛的,其制備過(guò)程主要包括光敏劑的研制以及生物降解專用料的一系列物理以及化學(xué)處理。
光/生物雙降解塑料的分類
雙降解塑料可分為兩類:淀粉與非淀粉。目前來(lái)說(shuō)比較常用的是以淀粉為原料的生物降解助劑。例如,我們?nèi)粘V泛使用的發(fā)泡PS餐盒便是光/生物雙降解塑料,這種降解餐盒被完全丟棄發(fā)生脆裂、破碎和碎化成粉的現(xiàn)象,分別是在10天后、20天后和50天后,它被野外環(huán)境完全消納,則發(fā)生在60天后。由于降解物被完全消納,所以在地面上沒有絲毫的痕跡,但通過(guò)一系列檢測(cè)我們可以發(fā)現(xiàn)這些塑料已經(jīng)降解成了小分子物。