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【上海教育新闻网】华理工团队成功研制“玉米塑料”薄膜 可完全降解

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第14届中国国际工业博览会即将召开,环保主题将成为各方关注的热点。在中国高校展区发布会上,我校程树军副教授领衔攻关的消费者用得起的可完全降解薄膜引起了记者的关注,并进行了报道。全文转载如下:

可降解塑料的技术早就有了,可为什么白色污染还这么严重?如果有一种价格、硬度都与传统薄膜相当,保鲜效率更高且能完全降解的的薄膜,你会不会选择呢?生态材料研究室主任程树军副教授领衔的科技攻关组经过艰苦努力,终于研制出了这种消费者用得起的可完全降解薄膜,这种薄膜以玉米塑料为原材料,薄而强,且安全环保。

什么价格才能实现可降解产品换代?

不可降解的薄膜主要是PP和PE,把它们埋在土里,数百年也不能被分解,这就是所谓的“白色污染”。要消除白色污染,就必须实现从不可降解到可降解的产品换代。

近年来,可降解薄膜的价格一直维持在3至4倍于传统塑料价格的水平。目前,在国内市场上,也有许多价格便宜、同时打着“可降解塑料”旗号的薄膜。而事实上,这种“可降解塑料”只是在里面添加了少量的淀粉。淀粉可降解,但其中大量的PP、PE成分仍然不可降解。程树军说,国际市场追求的可降解薄膜的价格,是1.3倍于传统塑料的价格。如果不能降到这个水平,就很难实现可降解薄膜的换代。

多年来,将可降解薄膜的价格降到国际市场的期望值,是一项国际难题。程树军的科技攻关组历经数年的艰苦奋斗,不断地改进配方与工艺,使玉米塑料薄膜加工技术有了质的飞跃,克服了玉米塑料的脆性大、成本高等弱点,实现了年产30吨单机的稳定效率。

程树军充满信心地说,这项技术使现有的聚乳酸塑料(玉米塑料)的价格大幅度下降,基本达到了1.3倍于PP、PE价格的目标。之所以能实现如此大幅度的下降,主要是因为薄膜变薄了。由于厚度变薄,资源消耗大大下降,生产效率得以大大提高。但是,当我们触摸这种薄膜时,并不觉得变薄,这是因为薄膜的强度与PP、PE相比没有丝毫下降。“薄而强,是新产品的最大特色。”

两个抑制令保鲜效率提高3倍

由于采用了新的配方和生产工艺,这种可降解薄膜呈现出新的特性,尤其在保鲜的效率上大大提高。程树军做过一个试验:用PE和PLA(即程树军研发的可降解薄膜)分别包装数量相同的金针菇,结果是:PE包装的金针菇1天就变成了黄褐色,而用PLA薄膜包装的至少能保持3天不变色。

为什么会这样?程树军解释道,原因在于两个方面。一方面,空气透过新薄膜的透过率很低。植物腐烂的原因之一是呼吸作用,即吸入氧气,呼出二氧化碳。由于空气透过率降低,外面的氧气进不去,里面通过呼吸作用排出的二氧化碳也出不来,从而大大抑制了呼吸作用。实验表明,这种薄膜的的呼吸熵降低8倍。

另一方面,水蒸汽透过新薄膜的透过率却很高。把用新薄膜包装的植物放在干燥的环境里,袋里植物的水分就会被大量散发到外面。我们经常可以看到,用PP、PE包装的蔬菜,包装袋内壁上挂满了水珠。而程树军他们的试验表明,用新薄膜包装就不会出现这种现象。水分是微生物生长的重要条件,水分的散发从而也抑制了植物腐烂的另一个因素——微生物。

程树军说,我国果蔬的腐烂率高达35%。比国际发达国家要高5~7倍,降低果蔬的腐烂率对国家的食品安全具有重大意义。今天,PLA薄膜已经开始陆续进入农庄,用于蔬菜的包装,保鲜质量已获得市场的认可。

家庭种菜不再是梦想

食品安全问题正在越来越严重地困扰着我们。如果城市的住宅内也能种菜,至少可以缓解这种困扰,也能对蔬菜生产质量起到正面引导作用。新薄膜点亮了这个理想。这得从家庭垃圾分置讲起。

目前,上海等大中城市正在推广垃圾分类,其目的是将可降解的垃圾分成一类,进行自然填埋,将不可降解的垃圾进行回收处理。但是,用PP、PE袋收集垃圾后,填埋时,还得将垃圾一袋一袋地倒出来,因为垃圾虽然可降解,但是垃圾袋不可降解。程树军团队的PLA薄膜做成的包装袋,为解决这个问题提供了新的解决方案。

程树军说,用可完全降解薄膜做成的垃圾袋,会使许多家庭不必输出大量垃圾,只要往袋内加少许菌,埋进土里,数月后,袋子与垃圾就会变成有机肥料。

据程树军介绍,这种新薄膜的应用领域非常广泛,可用于食品包装、热收缩性包装、农业上的地膜等。程树军很自信地说,“可持续地提高生活质量”,是新薄膜给我们带来的好处。