為減輕塑料包裝材料對環(huán)境的污染，俄羅斯研究者用農(nóng)林業(yè)廢料與聚乙烯等化學(xué)材料混合，制成了可在土壤中自然降解的聚合物基生物復(fù)合包裝材料。

自塑料產(chǎn)品問世以來，在給人們生活帶來便捷的同時也給人帶來了苦惱，尤其是在提倡綠色環(huán)保的今天，“白色污染”更讓人深惡痛絕。所謂“白色污染”是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各類生活塑料制品在使用后被棄置成為固體廢物，由于隨意亂丟亂扔并且難于降解處理，以致造成環(huán)境嚴(yán)重污染的現(xiàn)象。

可降解制品生物降解過程示意

近日，位于莫斯科的普列漢諾夫經(jīng)濟(jì)大學(xué)研究人員在新一期荷蘭《聚合物和環(huán)境雜志》上報告，用農(nóng)林業(yè)廢料(主要成分為木質(zhì)纖維粉、農(nóng)作物莖稈纖維等)與聚乙烯等化學(xué)材料混合，制成了可在土壤中自然降解的聚合物基生物復(fù)合包裝材料，同時檢測了制成的兩類生物復(fù)合材料的物理特性、吸水性、高溫下氧化降解速度與生物材料顆粒尺寸之間的關(guān)系。結(jié)果顯示，顆粒越大的木質(zhì)纖維粉與聚乙烯等混合制成的復(fù)合材料在土中高溫堆放時自然降解得越快;但農(nóng)作物莖稈纖維制成的顆粒尺寸大小與生成材料降解速度沒有明顯關(guān)聯(lián)。

其主要制成過程是將葵花子的外殼、小麥谷糠、木材的鋸末制成木質(zhì)纖維粉顆粒，另用亞麻和小麥莖稈的纖維制成顆粒，并把上述兩類顆粒中的每一種分別與聚乙烯等化學(xué)聚合物按一定比例混合，其間還加入含EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)樹脂的添加劑，以促使混合物中各種材料更好地融合反應(yīng)。這些生物復(fù)合材料的合成成本與純化學(xué)聚合物材料相當(dāng)或略少。

參加這項研究的普列漢諾夫經(jīng)濟(jì)大學(xué)“復(fù)合材料與工藝實驗室”主任潘秋霍夫說，用生物材料與化學(xué)聚合物混合制作包裝材料的主張并不新鮮，海外研究者正嘗試?yán)瞄嚷?、香蕉、竹子、甘蔗莖稈纖維和咖啡豆外殼等多種農(nóng)業(yè)廢料制成可降解塑料。但是將這些生物材料按多少比例、借助什么工藝與化學(xué)聚合物混合，才能使塑料達(dá)到理想強(qiáng)度、韌性并保持良好降解特性，是擺在科研人員面前一道難題。該項目研究小組將繼續(xù)完善相關(guān)工藝，以期盡早達(dá)到實用水平。

如今已有許多科研機(jī)構(gòu)專注可降解塑料的研究，此前巴斯大學(xué)可持續(xù)化學(xué)技術(shù)中心(CSCT)的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，可以使用糖和二氧化碳制作可生物降解的塑料替代以原油為基礎(chǔ)原料制作的塑料。通過一種新的工藝在低壓和室溫下向糖中添加二氧化碳制成替代的聚碳酸酯，聚碳酸酯常用于制造飲料瓶、眼鏡鏡片和手機(jī)等產(chǎn)品，通過糖和二氧化碳制成品替代聚碳酸酯，將使生產(chǎn)更便宜和更安全。