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从糖纸到生物降解塑料 塑料工业与新中国一起成长
时间:2011年11月14日  来源:本站原创 作者:admin
从糖纸到生物降解塑料 塑料工业与新中国一起成长
 

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从糖纸到生物降解塑料 塑料工业与新中国一起成长

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  一提起塑料,留在很多人记忆中的,是孩提时代吃的糖果的包装纸,那些粗糙但花花绿绿的塑料糖果包装纸,成为孩子们难得的珍藏、甜蜜的回忆。如今一提起塑料,很多人想起的是那些一刮风就到处飘扬的塑料袋,如何解决塑料袋的“白色污染”,解决塑料产品的环境友好性问题,人们开始研制、使用可降解的塑料……

  经常坐飞机的人都有这样的感受,现在的飞机在起飞时,滑行速度不是很快、距离也不长,却能在很短时间内,平稳地飞了起来。

  “大家都知道需要提供足够的加速度,才能使飞机飞起来,为什么现在飞机滑行的速度变慢了,却还能飞得很好呢?”中国塑料加工工业协会秘书长马占峰说,那是因为飞机材料从铝、钛、钢和复合材料转变到塑料铝合金新型复合材料。新型材料的使用,使飞机变轻了,需要的加速度就变小了。除了重量轻外,塑料复合材料还有多种优点,如有耐冷性,保证飞机在高空飞行时不会由于低温而变形;比钢铁还要坚硬,保证在飞机落地时,完全可抵抗住巨大的冲击力量……正是由于塑料技术的突飞猛进,很多以前无法想象的功能成为了现实,塑料工业也具有了极其广阔的发展前景。

  从无到有,塑料工业与共和国一起成长

  在解放前,中国人吃的糖果绝大部分是用纸包装的,因为即使到了解放初期,我国还没有塑料,其研究和生产也一片空白。塑料工业是跟随着共和国的成长,共同成长起来的。它经历了从无到有、从小到大、从弱到强的几十年发展历程,取得了辉煌的成就。目前,我国已跨入世界塑料生产先进大国的行列。

  追溯塑料工业发展之始,那是在1954年,出于国家经济和国防的需要,当时的沈阳化工研究院开始了聚氯乙烯树脂的初步研究。1958年我国自行研究设计的第一套聚氯乙烯年产3千吨的生产装置,在锦西化工厂建成投产。当时的装置生产条件十分简陋恶劣,生产过程全部采用手工操作,现场工人几乎没有多少安全卫生保护措施。初期生产很不正常,产品品质也很低劣,生产效率十分低下。但这些装置的建成投产,是我国塑料工业发展的基石。

  国际食品包装协会常务副会长兼秘书长董金狮说,我国塑料工业经过长期的奋斗和面向全球的开放,目前已形成门类较齐全的工业体系,成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业,作为一种新型材料,其使用领域已远远超越上述三种材料,并广泛应用于经济、文化、军事、生活等各方面。

  作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业,近几年增长速度一直保持在10%以上。中国塑料加工工业协会秘书长马占峰说,2007年,我国塑料消费量已达到了4578万吨,居世界第二位,塑料制品的产量达到3330多万吨,产值超过8千亿元,出口1000多万吨,出口额达223亿美元,在轻工行业19个主要行业中排第三位,出口居第五位,实现产品销售率97.8%;2008年塑料制品行业总产值超过5000亿元人民币。

  从农用薄膜到汽车配件,塑料广泛应用于多个领域

  在生活中,塑料早已不只是局限在一个小小的糖果包装纸了,方方面面都离不开塑料,如在坐的沙发、椅子里,穿的鞋子、衣服里,住的房子门窗、管道中,都有塑料的成分。此外,近年来,随着食品、饮料、乳品、化妆品、洗涤用品、啤酒、调味品产量的增长,对塑料及塑料复合材料的包装需要越来越大。因此,塑料工业既是消费工业,又是新型材料工业,正逐步成为科技含量高、应用广、市场前景好的行业。

  “塑料包装材料是塑料制品应用中的最大领域之一。由于塑料的优异性能,改变了传统纸张、木材、玻璃、金属类包装格局,塑料包装材料已超过包装总量的1/3。”董金狮说,各种薄膜、中空容器、饮料瓶等满足食品、医药和各种日常生活用品包装的需求。而塑料包装材料本身经过多年的发展,种类不断增加,主要包括塑料软包装、编织袋、中空容器、周转箱等,产品也由单一材质包装到多层材料复合包装,层数最多可达9层。

  我国是农业大国,农用塑料制品已成为现代农业发展不可缺少的生产资料,是抗御自然灾害,实现农作物稳产、高产、优质、高效的一项不可替代的技术措施,已广泛地应用于我国农、林、牧、渔各业,农业已成为仅次于包装行业的第二大塑料制品消费领域。

  中国自生产农用塑料薄膜至今,取得了两个世界第一,即产量第一和覆盖面积第一,大致相当于世界其他国家总和的1.6倍。据不完全统计,目前全行业拥有农膜生产企业近千家,生产能力200万吨以上,其中年生产能力万吨以上的企业约60家,大型骨干企业约30家,其生产能力和年产量均占全国总量的60%。

  据农业部门预计,至2010年全国园艺设施面积将增加到3800万亩左右,耐候功能膜的年需求量增加到30万吨左右,约占棚膜年销量的40%;地膜覆盖栽培面积将扩大到3.1亿亩,地膜的年耗用量将增加到78万吨左右;畜牧、水产专用暖棚面积扩大到150万亩左右,氨化、青贮、缠绕膜的年需求量将达到30万吨左右;除农用薄膜外,农产品贮藏保鲜和包装用膜及塑料容器的需求量将在“十五”的基础上翻两番。

  塑料建材是塑料制品发展最快的行业,房地产业的迅猛发展,推动了给排水管道、燃气管道、异型材门窗、装饰材料、保温材料、密封、防水材料等大幅度增长。尤其是管道生产能力保持高速增长,品种、规格不断增加,质量普遍提高,并向规模化、系列化方向发展。

  汽车等塑料零配件是塑料制品发展最具潜力的领域。塑料及其复合材料是汽车的轻质化材料,可减轻零部件40%的重量,降低采购成本约40%。发达国家塑料在汽车中的用量达到塑料总消耗的10%左右,我国不到5%。因此,塑料在汽车上应用潜力巨大。我国是家用电器的生产大国,每年生产电视机、计算机、空调、手机、电风扇等10多亿台,各种性能的塑料零部件和绝缘封装材料的用量十分可观,每年超过10多万吨。各种塑料材料,如ABS树脂、环氧树脂和工程塑料等在汽车、电子电器工业发展中起着越来越重要的作用。

  马占峰说,塑料正广泛应用于航空航天、交通、信息、家电、电子和包装等多个领域;与传统的纸张、木头和钢铁等材料生产相比,塑料生产实现了节约材料、节水节地和节能;塑料还具有耐腐蚀、加工成型容易、可多次循环利用等,正基于这些优点,塑料应用还将进一步扩大,“我们几乎每天都能感觉到新的塑料产品问世”。

  从白色污染到“绿色新宠”,可降解塑料成研发热点

  马占峰说,塑料有着强大的环境适应能力,可代替纸张、木头、钢铁等,还能防水、防酸、耐腐蚀、性能稳定等。但在某些情况下,优点也会变成缺点。由于塑料在自然界中不易为各种环境因素的作用而迅速降解,甚至30、50年的长时间内都不会腐蚀。在塑料制品大量使用,废弃品与日俱增的当下,加上人们对废弃塑料制品对环境危害认识不够、处置不力,以至出现了废弃塑料对环境的严重危害。目前,“白色污染”已成为当今严重的环境污染源之一,也是困扰全球环境的一大难题。

  “生物降解塑料既具有传统塑料的功能和特性,又可在土壤和水中的微生物作用下,或通过阳光中紫外线的作用,在自然环境中分裂降解和还原,最终以无毒形式重新进入生态环境中,回归大自然。生物降解塑料作为高科技、环保产品正成为当今世界瞩目的研究开发热点。”董金狮说。

  我国对生物降解塑料开发研究基本与世界同步。不同于国外的是解决塑料废弃物,我国降解塑料的研究开发始于农用地膜,为解决累积在农田的残留地膜对植物根系发育造成的危害而影响作物产量,以及残膜对农机机耕操作的妨碍问题,70年代开始了光降解塑料地膜的研制,1990年前后,出现了淀粉填充于通用塑料的生物降解塑料,同时,在光降解塑料的基础上,开发同时填充淀粉的兼具光降解和生物降解功能的地膜。

  马占峰说,我国目前有近30家科研机构在从事生物降解塑料等塑料新材料的研究。目前各类降解地膜正在发展中,尚处于应用示范推广阶段。

  据中国塑协降解塑料专业委员会的统计,我国2003年生物降解材料的用量约15000吨,其中不添加淀粉的生物降解聚合物约1000吨。2005年从事生物降解塑料的企业约30家,生产能力6万吨/年,实际生产约3万吨,国内市场需求约5万吨,国外进口1万吨,出口2万吨。预计2010年产能将达到25万吨左右。

  除了研发推广生物降解塑料外,马占峰说,目前我国还在大力发展高科技、高附加值的塑料材料和产品。如用于飞机、火箭、卫星等航天航空用途的塑料复合材料,由于比传统的金属合金重量轻,使用过程中节省了大量的能源;目前,导电塑料也已面世,可代替金属等,在手机、电视等电子家电产品,太阳能电池乃至生命科学研究等领域有广泛的应用前景。此外,导电塑料和纳米技术的结合,还将对分子电子学的迅速发展起到推动作用,可生产出成本低廉、极小极轻的纳米电子线路,因此,有人预言未来的笔记本电脑可装进手表中。

  董金狮说:“塑料行业正在加强技术的研究开发、科技成果的转化与应用,还应建立健全大中型企业技术中心,加速形成有利于技术创新和科技成果迅速转化的有效运行机制;大力开发有利于开拓国内外市场和竞争力的新产品,如具有现有塑料产品优点,又可以降解的塑料产品,提高产品的质量档次和技术含量,实施企业产品的升级换代等。”

从糖纸到生物降解塑料 塑料工业与新中国一起成长

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  从“禁塑”到回收,废塑料循环利用亟待加强

  我国目前对垃圾中废塑料的处理,仍是以填埋为主,即污染了环境又浪费了大量资源。面对“白色污染”的批评,“禁塑令”的实施,董金狮认为,一种包装材料是否“绿色”,要从产品的整个生命周期看其对环境所产生的影响。例如纸包装回收处理不当也可能对环境产生不良影响,而塑料包装如果实现了减量化、资源化、无害化等目标,照样可能成为绿色包装产品。目前,即使在严格推行绿色包装的发达国家,塑料也是增长最迅速的包装材料,减轻塑料对环境影响的主要措施是加强回收利用,而非全面禁止。

  据粗略计算,目前每年国内约消耗5亿升原油来生产塑料袋,需消耗掉4%的石油开采量来生产塑料产品。马占峰说,石油是不可再生的资源。因此,除了发展可降解的塑料外,回收再利用环节是塑料工业发展的关键,“不扔掉就不会造成污染”。此外,“塑料强度高,在绝大部分的塑料成品里,加入5%的废旧塑料,同样可长久、正常地使用。这样一来,不仅降低了塑料产品的成本而且环保。”

  “塑料是可再生的资源,可以通过优惠政策和当地政府的主导,整个塑料行业实现压小上大、规模化生产、行业技术升级、产品高附加值等。”马占峰说,目前我国大部分回收、加工废旧塑料的企业规模小、实力不够雄厚,二次污染严重,导致公众对“白色污染”的恐惧。

  “如山东莱州,当地政府用行政、经济的手段把市场管理的非常好。从原来的700多家废旧塑料回收再生产企业压缩到现在的30多家,所有污水集中处理,解决了生产中的环境问题;企业实现了规模化经营、做大做强,更好地进行资源再生利用和环境保护;当地的税收也大幅增加,经济发展了。因此,对于塑料或者废旧塑料行业来说,关停、禁止,还不如进行技术和产品升级,加强管理和回收再利用。‘疏比堵好’。”马占峰说。

  名词解释

  塑料一般是指以合成或天然的高分子化合物为基本成分,可在一定条件下塑化成型,而产品最终形状能保持不变的固体材料。

  通用塑料

  通用塑料一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。包括:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环氧树脂(EP)、酚醛树脂(PF)、聚氨酯(PU)、不饱和聚脂等。主要用于包装、建筑、农业及日用等领域。

  工程塑料

  工程塑料一般指力学性能较好,有良好的机械性能和尺寸稳定性,抗蠕变性好,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的一类塑料,其用量只占整个树脂的5%左右;它们具有接近金属的性能,可用于结构制品如机械、电子、汽车、航空和航天等高性能领域。其品种包括五大类:聚酰胺(PA)、聚酯类(聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT和聚对苯二甲酸乙二醇酯PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)。

  功能性塑料

  功能性塑料指人们用于特种环境的具有特殊功能的塑料,如医用塑料等。

  生物降解塑料

  生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种。完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纤维素、甲壳质)或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得,如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料;破坏性生物降解塑料当前主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。

  历史瞬间

  1958年,我国自行研究设计的第一套聚氯乙烯年产3千吨的生产装置在锦西化工厂建成投产。紧接着,北京、天津、上海等地又建成4套年产6000吨的聚氯乙烯树脂生产装置。上世纪60年代,各省市又陆续新建了许多聚氯乙烯树脂生产装置。

  1976年10月,当时的北京化工二厂引进的年产8万吨由乙烯氧氯化制氯乙烯生产装置建成投产。这是随着我国石化工业的迅速发展,国内开始从原来的电石法制氯乙烯进步到乙烯氧氯化制氯乙烯。

  1979年,我国从日本的三井东压公司和信越公司引进了两套当时具有世界先进水平的年产20万吨乙烯氧氯化制氯乙烯及聚氯乙烯树脂生产装置。前一套装置在山东齐鲁地区建设,于1986年建成投产。而后一套装置原规划在江苏南京建设,后在1986年,经当时国家发改委批准,该项目改建于上海吴泾地区,配套上海30万吨/年乙烯工程项目建设,于1990年顺利投产。该项目的投产使我国聚氯乙烯树脂总生产能力达到100万吨/年。

  2006年底,我国聚氯乙烯树脂产能为1052万吨/年,居世界第一。

  2009年7月底的统计表明,我国聚氯乙烯树脂产能已达到1800万吨/年。聚氯乙烯行业不断引进先进技术,国内自主创新技术也层出不穷,装置生产实现规模化集约化,产品质量稳步提高,消耗不断降低。同时,我国聚氯乙烯树脂行业的发展具有明显的中国特色,煤路线和石油路线两种工艺并存。

  中国塑料加工工业协会秘书长马占峰

  “对于塑料或者废旧塑料行业来说,关停、禁止,还不如进行技术和产品升级,加强管理和回收再利用。‘疏比堵好’。”

  国际食品包装协会常务副会长兼秘书长董金狮

  “生物降解塑料作为高科技、环保产品正成为当今世界瞩目的研究开发热点。”(李禾)

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