前言
隨著“白色污染”的日益嚴(yán)重，人們?cè)诓粩鄬ふ夷軌蛴行Ы鉀Q這個(gè)問(wèn)題的方法。經(jīng)過(guò)不斷地努力，各種降解塑料相繼問(wèn)世，但是它們也各自存在著不同的問(wèn)題。青島康文生物塑料有限公司引進(jìn)當(dāng)今世界上最先進(jìn)的完全生物降解塑料技術(shù)，主要生產(chǎn)和銷(xiāo)售生物降解添加劑，該生物降解添加劑完全符合歐盟《2002/72/EC 食品接觸的塑料材料和制品》的指令要求，可以安全地用于食品包裝，滿(mǎn)足出口產(chǎn)品的綠色包裝要求和其他使用要求。
該添加劑解決了淀粉基降解塑料所不能解決的問(wèn)題：一是可以使塑料制品完全生物降解轉(zhuǎn)變成二氧化碳和水，沒(méi)有殘留物；二是保持或提高塑料制品的物理特性，強(qiáng)度、拉力、彈力、韌性和透明度等；三是可以再回收利用。添加后生產(chǎn)的購(gòu)物袋、食品包裝袋、垃圾袋、農(nóng)用地膜和一次性餐具比如快餐盒、水杯、筷子、刀叉等在自然界經(jīng)3-12個(gè)月可以被生物降解，完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水。

一、生物降解塑料添加劑的成分說(shuō)明及降解原理
1.生物降解添加劑成分說(shuō)明

2.降解原理
2.1 淀粉基塑料降解原理
人們根據(jù)微生物可消耗淀粉的原理，在聚乙烯膜的制造過(guò)程中加入淀粉，通過(guò)微生物對(duì)淀粉的消耗可在塑料膜上形成很多小孔，兩、三個(gè)月即可由大片變?yōu)樗槠稚?。但這不是本質(zhì)的改變，只是形態(tài)上由大而小的變化，不能根本上消除“白色污染”。
2.2 生物塑料降解原理
真正解決廢棄塑料對(duì)環(huán)境的污染，是使塑料（聚合物）在自然環(huán)境下自然地?cái)嗔褳樾》肿印Ｗ匀唤缰杏兴拇嬖?，也有微生物的存在，那些能在微生物的作用下促進(jìn)水解的高分子稱(chēng)為生物降解高分子?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，塑料含有酯基、醚基、酰胺基等高分子，是生物降解高分子，在一定條件下可以被水解而斷裂，其產(chǎn)物或被昆蟲(chóng)吞噬，或被植物、土壤吸收，或滲入地下、溶于水中而流入江河湖海，因此可以從根本上避免對(duì)環(huán)境的污染。
2.3 生物降解塑料添加劑的降解原理
生物降解塑料添加劑包含一種天然纖維質(zhì)添加成分，該成分呈細(xì)小的顆粒形狀；既具有可生物降解特性又具有較高的透明度，從而對(duì)終端產(chǎn)品的物理性能影響甚微。該生物降解添加劑系列，是以聚烯烴為載體，配以一種天然植物纖維素的復(fù)合物。另外，該復(fù)合物中還包含一種金屬離子預(yù)降解成分，以便為聚合物引發(fā)光降解的特性。所有的添加成分對(duì)環(huán)境都無(wú)害。
含有生物降解添加劑的塑料薄膜具有生物降解的特性。當(dāng)其被人們使用并拋棄之后，例如在垃圾堆里，只要有微生物、溫?zé)?、潮濕并有氧氣，塑料制品就?huì)破裂并被分解。生物降解率很大程度上取決于堆場(chǎng)里的自然條件，最理想的環(huán)境是微生物活躍、溫?zé)岵⑶也惶稍?。一般?到7個(gè)月內(nèi)，塑料膜就開(kāi)始出現(xiàn)裂紋并變脆，其后，在第4-12個(gè)月內(nèi)就開(kāi)始破裂并被細(xì)菌侵蝕消化。
最初的光降解和快速分解是通過(guò)添加劑中的金屬離子預(yù)降解成分促成的。而添加劑中的植物纖維素主要為土壤里的微生物的滋長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)，從而使各種菌類(lèi)在膜的里里外外迅速生長(zhǎng)。大大小小的破裂導(dǎo)致膜變得粉碎，并最終被生物分解成二氧化碳和水。
3 技術(shù)簡(jiǎn)介
3.1 技術(shù)原理
通常人工合成的聚合物，例如聚乙烯和聚丙烯，在自然環(huán)境中不易被生物降解。這是因?yàn)樗鼈兙薮蟮姆肿淤|(zhì)量（約250,000）抑制了微生物將其當(dāng)成能源進(jìn)行生物消化的能力。在自然界中還存在著一些低分子質(zhì)量的化合物，如：從樹(shù)里流出的分泌液（樹(shù)脂等，但是天然橡膠除外），它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)與聚烯烴比較接近。因此，要想使高分子質(zhì)量的人工合成聚合物被生物降解，必須降低它們的分子質(zhì)量，使之與自然界中的低分子質(zhì)量化合物相當(dāng)（5,000至10,000之間）。
這個(gè)目標(biāo)可以通過(guò)跟某些金屬離子（即預(yù)氧化劑）的接觸反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如：“Norrish”的化學(xué)反應(yīng)已被發(fā)現(xiàn)很多年，這些游離基的過(guò)氧化反應(yīng)可以總結(jié)如下，這個(gè)過(guò)程通過(guò)游離基種和金屬離子的再生不斷重復(fù)。

　當(dāng)分子鏈發(fā)生斷裂時(shí)，一個(gè)碳?；阍诜至烟幮纬伞？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)定碳?；纳蓴?shù)量來(lái)跟蹤塑料的降解水平，為確定塑料的降解程度提供了方便。
隨著分子量的減少，聚合物開(kāi)始脆化及粉化。當(dāng)分子量減少至10,000以下后，就容易被自然界的微生物比如細(xì)菌和真菌侵蝕了。添加劑中的纖維素促使菌類(lèi)的大量滋長(zhǎng)完成了生物降解過(guò)程的第二步。這個(gè)自然分解過(guò)程逐漸將低分子量的聚合物轉(zhuǎn)變成生物量，直到最后完全生物降解變成二氧化碳和水。
3.2對(duì)環(huán)境的影響
人們已經(jīng)熟知，在聚合物（例如聚乙烯和聚丙烯）中如果存有某些金屬離子，便可加速其降解。其氧化原理主要是，金屬離子能夠加速聚合物的分裂，引起氧化鏈分離，促使聚合物不斷變脆直到最后降解。但是聚合物在完全降解后殘留的金屬催化劑剩余物具有潛在的毒性，使得人們反對(duì)持續(xù)使用這些物質(zhì)作為預(yù)降解離子的原料。這主要是一些含有鈷、銅和錳等重金屬的金屬鹽預(yù)降解添加劑。
青島康文生物塑料有限公司研制的生物降解添加劑和復(fù)合物不含有上述金屬鹽，而只包含一些被認(rèn)為無(wú)毒性的金屬鹽。產(chǎn)品完全符合歐盟《2002/72/EC 食品接觸的塑料材料和制品》的指令要求。
4. 降解性能測(cè)試
4.1 老化測(cè)試
通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)樣品進(jìn)行加速老化來(lái)確定脆化點(diǎn)，這可以借助于分光鏡技術(shù)來(lái)完成。依據(jù)是聚合物被氧化過(guò)程中，相對(duì)羰基指數(shù)會(huì)升高。

包含生物降解添加劑的PE膜和普通PE膜的生物降解性能測(cè)試對(duì)比
（縱坐標(biāo)為羰基指數(shù)，橫坐標(biāo)為老化時(shí)間； 紅色虛線(xiàn)為變脆點(diǎn)）

　　以上圖示表明隨著樣品被老化時(shí)間的增多，羰基指數(shù)不斷升高，添加劑添加量越大，樣品達(dá)到變脆點(diǎn)的速度則越快。
4.2 生物降解塑料薄膜降解測(cè)試圖解

5周后，普通膜（左圖）和降解膜（右圖）細(xì)菌滋生量對(duì)比

二、完全生物降解添加劑應(yīng)用說(shuō)明
1. 使用范圍
該生物降解添加劑系列適用范圍非常廣泛，可以用于LDPE，LLDPE，HDPE，PP，PVC，PET，PS和ABS等塑料原材料上，都可以使其具有完全生物降解性能。
2. 添加劑型號(hào)及適用的產(chǎn)品類(lèi)型

3. 添加比例和降解時(shí)間
不同的生物降解塑料制品的降解時(shí)間取決于添加劑的添加比例和自然條件，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果總結(jié)如下：

　實(shí)際的添加比例和降解時(shí)間需要根據(jù)用戶(hù)的具體使用要求和應(yīng)用情況決定，可以通過(guò)調(diào)整配方實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)降解時(shí)間的特殊要求。
4. 生物降解塑料系列產(chǎn)品加工方法
加工方法非常簡(jiǎn)單，只要將添加劑按照添加比例與塑料原料混合攪拌均勻即可，工藝同添加色母料相同。 添加劑可以用在傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備和塑料原料中，不需調(diào)整和增加其他塑料加工設(shè)備。