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无机粉体改性塑料具有六大环境协调性优势
来源:中国粉体技术网    更新时间:2015-09-25 11:29:18    浏览次数:
 
       无机粉体用于塑料填充改性已经从单一的降低成本提高到改善塑料材料某些方面的性能或赋予新的功能,发掘无机粉体改性塑料的环境协调性有利于产业化推广。
 
1 减少合成树脂的使用量
       我国石油自给率不足60%,石油是地球上不可再生的资源,少用合成树脂就是节约地球上不可再生的资源。经实际测算,每生产100 万个可装1.5kg 物品的PE 塑料袋耗用合成树脂Pel.5 吨,而加入30%碳酸钙的PE 塑料袋仅需用聚乙烯1.05 吨。若全国生产300 万吨的包装塑料袋使用30%的无机矿物,扣除增重因素,至少可以节省70 万吨的合成树脂,少用不易在大自然中降解的合成树脂符合治理塑料“白色污染”的减量化原则。
       另一方面无机矿物的采集和加工所消耗的能源远远低于石油的开采和加工,因此用来源于自然又可回归自然的无机矿物粉体代替以石油为原料的合成树脂,本身就是对环境保护的贡献。

2 无机粉体不会提高水体的化学需氧量
       含淀粉l 5%生物降解PE膜的化学需氧量CODcr 值为96,含15%无机粉体的光钙型环境友好PE 膜的CODcr 值为0。说明塑料被填埋后,无机粉体回归自然时不会对地下水构成污染。

3 无机粉体提高了塑料光降解性能
       表1 是光钙型环境友好PE 膜达到崩裂期( 羰基指数CI=6) 和脆裂期( 羰基指数CI=45) 与时间的关系。
       从表1 可知,含30%碳酸钙光钙型环境友好PE 膜和含30%滑石粉光钙型环境友好PE膜达到崩裂期和脆裂期的时间分别比PE 光降解膜提前一段时间。说明碳酸钙和滑石粉提高了PE 的光降解性能,且碳酸钙比滑石粉效果明显,要达到同等光降解程度添加无机粉体可减少光敏剂的用量。

4 无机粉体促进塑料与土壤同化
       目前城市垃圾中迥料大约占8%,塑料质轻,水与二氧化碳对合成树脂几乎不起作用,填理既占据大量土地又影响垃圾的稳定化, 增加垃圾掩埋场渗滤液的产生量; 而水和二氧化碳对无机粉体改性塑料制品中的无机粉体却有侵蚀作用,如:CaCO3+CO2+H2O—Ca(HCO3)2
       若对无机粉体进行生物活性处理,可加速水和细菌对无机粉体的侵蚀速度。Ca(HCO3)2 有一定的水溶性,在酸性环境条件下,侵蚀作用更加明显,无机粉体脱离塑料制品后留下微孔,增加塑料制品与氧气接触的面积,有利于制品的老化和崩解。

5 无机粉体有利于塑料的焚烧
       经试验发现,100g 光钙型环境友好PE 膜完全燃烧所需的时间是同样质量PE 膜的1/3这是因为PE 膜遇热膨胀时,碳酸钙的存在会形成无数微细的孔,相当于增大了燃烧表面积,其中可环境消纳助剂可降低塑料的燃烧温度。说明无机粉体和可环境消纳助剂的存在可以使PE 膜的燃烧更彻底更充分。
       废塑料能否及时燃烧和燃烧是否充分是垃圾焚烧处理的关键技术之一,当垃圾焚烧时,塑料中无机粉体改性塑料既有利于塑料袋的充分燃烧又可以有效地吸收HCI、H2S 等酸性气体,保护焚烧炉和减少包括二恶英在内的各种有毒、有害物质的数量。
       淀粉改性塑料的环境协调性良好,但回收再和利用会大大降低其使用价值。而回收重新再加工对无机粉体本身的性能不会产生影响,反而会提高无机粉体在塑料高分子中的分散性,其回收价值较高。

6 用于塑料的大部分无机粉体无毒
       开采的矿山经过严格的筛选,无机粉体来源于自然,对人体是无毒的,当然在生产和力工过程中要注重粉尘的收集,不要使工人长期吸附粉尘。
       无机粉体与塑料共混已使无机粉体以分散相的形式均匀分散在塑料高分子连续相中,在一般介质中是稳定的、不易析出,在长期酸性介质中碳酸钙将成为钙离子、二氧化碳和水。少许碳酸钙或醋酸钙即使进入人体,应该也不至于对人体产生太大的影响,因为人们经常喝的牛奶、吃的骨质,乃至补钙片剂都是钙的化合物。
 
       通过无机粉体改性塑料环境友好材料的配方体系和环境协调性的研究,挖掘出无机粉体在提高塑料材料的综合性能、保护环境包括焚烧、填埋或回收再生等几大方面的可行性与优越性。说明使用无机粉体代用高分子材料不是权宜之计,不只是为了降低成本,这是一项荫及子孙、造福社会、节约资源、保护环境的事业。尽管还有许多问题需要认真对待和加以解决,尽管还会遇到各种挑战和责难,但这是实现塑料材料与环境协调发展的必由之路。

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