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可降解塑料制品是否真的可以降解呢？
出于環(huán)境保護及限塑令的要求下，可降解塑料制品被廣泛使用，但是即使我們使用了可降解塑料制品，但是卻對其知之甚少，塑料制品是否真的可降解？
我們以常見的可降解塑料PLA為例，PLA全稱Poly Lactic Acid，即聚乳酸，是由乳酸分子通過酯化反應(yīng)獲得的一種高分子化合物。由于其具有良好的機械和加工性能以及生物可降解性，目前被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、包裝/容器材料、紡織纖維領(lǐng)域。
談到PLA的降解，可以說成也“酯化反應(yīng)"，敗也“酯化反應(yīng)"。在化學(xué)上，酯化反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，其形成的-COO-結(jié)構(gòu)（見上圖）叫做酯鍵，是一種相對不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。通過Xiang Qi等人的《New advances in the biodegradation of Poly(lactic) acid》（International Biodeterioration & Biodegradation, 117(2017),215-223）一文顯示：PLA的降解便是通過酯鍵的斷裂實現(xiàn)的；單純依靠普通化學(xué)過程，酯鍵的斷裂將需要很長的時間和消耗大量的能量，因此生物化學(xué)過程才是PLA能夠高效降解的主要驅(qū)動力；在土壤微生物環(huán)境中，微生物會分泌特殊的酶使PLA從大分子斷裂成小分子，進一步這些小分子將進入微生物內(nèi)部被更多的酶進一步分解為二氧化碳、水、甲烷等對環(huán)境無害的物質(zhì)。
PLA塑料瓶的生物降解過程
（Stefanie Teixeira, Towards Controlled Degradation of Poly(lactic) acid in Technical Applications. Journal of Carbon Research, 2021, 7, 42.）
據(jù)Sankhla的研究（Chapter 4—Fungal degradation of bioplastics: An overview. In New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering; Singh, J., Gehlot, P., Eds.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2020; pp. 35–47.）表明，在普通土壤環(huán)境下，PLA的*降解需要1年時間，但是在適合的堆肥環(huán)境中將只需要60-100天即可。另有Butbunchu的研究 （Actinobacteria as Promising Candidate for Polylactic Acid Type Bioplastic Degradation. Front. Microbiol. 2019, 10, 2834.）表明，在某些特殊的菌群環(huán)境下，PLA甚至可以在72小時時間內(nèi)達到89%的降解率。
目前最為熱門的可降解材料為PLA 和PBAT，這兩種是可以全生物降解。根據(jù)相關(guān)通用標準，對可降解塑料生物降解性能的測試在一定條件下，比如國標GB/T 19277.1-2011，測試條件為溫度 58℃±2℃，較大的濕度，90天內(nèi)達到一定降解要求，我們就可以認為做到了全生物降解。這樣的環(huán)境，人工堆肥可以做到，自然環(huán)境需要更長的時間。
再好的理論，沒有實踐支撐也是紙上談兵，而如何測試塑料的可降解性能就顯得尤為重要。
湖北洛克泰克公司的生物降解測試儀器全方案，可以覆蓋有氧/厭氧降解，堆肥/淡水/海水/污泥消化/高固態(tài)，崩解/毒性測試等，符合相關(guān)國內(nèi)國際標準要求。經(jīng)過多次實踐證明，可降解塑料制品可以實現(xiàn)*降解。
▲ RTK PBDA-300塑料生物降解分析儀
例如其中明星產(chǎn)品RTK PBDA-300塑料生物降解分析儀，用于將試驗材料作為有機化合物在受控的堆肥化條件下，通過測定其排放的二氧化碳量來確定其最終需氧生物分解能力及其崩解程度。通過氣體傳感器實時在線測試CO2產(chǎn)量，軟件自動記錄和保存數(shù)據(jù)。（如下圖）。
▲ RTK PBDA-300塑料生物降解分析儀實驗界面
溫度可以從5-70攝氏度，一機即可完成固體和液體樣品（有氧或厭氧條件下）的測量，滿足GB/T 19277.1-2011測量塑料可降解性能。
作為中國科學(xué)測試儀器研究型制造商，湖北洛克泰克儀器股份有限公司為全球客戶提供專業(yè)的科學(xué)測試儀器、測試方法、培訓(xùn)及技術(shù)服務(wù)。在生物降解測試領(lǐng)域，湖北洛克泰克儀器股份儀器有限公司提供生物降解測試儀器全方案，包括CMA、CNAS、Rheinland等認證所需生物降解測試儀器等。歡迎垂詢！
