可降解塑料购物袋质量比对分析

2022-04-15 15:41马科锋曹佳梦周淑美张宁黄荣
绿色包装 2022年3期

马科锋 曹佳梦 周淑美 张宁 黄荣

摘要:通过现阶段市场上可降解塑料购物袋中物理使用性能项目的测试,对产品质量进行比对分析,发现可降解塑料购物袋中存在部分项目不合格的情况。比对分析结果发现,可降解塑料购物袋作为新兴产品,标准及执行过程中存在诸多问题,急需生成规范产品溯源体系。

关键词:可降解塑料购物袋;物理使用性能;比对分析

中图分类号:TB484.3 文献标识码:A 文章编号:1400 (2022) 03-0026-05

Quality Comparison Analysis of Degradable Plastic Shopping Bags

MA Ke-feng, CAO Jia-meng, ZHOU Shu-mei*, ZHANG Ning, HUANG Rong

(Zhejiang fangyuan test group Co.,LTD, Hangzhou 310018, China)

Abstract: Through the test of the physical performance of the Degradable plastic shopping bags in the market at the present stage, the product quality is compared and analyzed, and it is found that some items of the Degradable plastic shopping bags are not up to standard. The comparison and analysis results show that the Degradable plastic shopping bag as a new product, there are many problems in the standards and implementation process, it is urgent to generate a standardized product traceability system.

Key words: degradable plastic shopping bags; physical performance; the comparison analysis

1 前言

可生物降解塑料购物袋是指以生物降解树脂为主要原料制得的,具有提携结构的,在销售、服务等场所用于盛装及携提商品的袋制品。生物降解塑料购物袋按照是否接触食品,可以分为食品直接接触用生物降解塑料购物袋与非食品接触用生物降解塑料购物袋。

目前常见的生物降解塑料主要有聚乳酸(PLA)[1]、聚己内酯(PCL)[2]、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)[3]、聚羟基丁酸酯(PHB)[4]和聚碳酸亚丙酯(PPC)[5]、聚对苯二甲酸-已二酸丁二酯(PBAT)[6]等。其中,PLA、PBS和PBAT的产业化程度较高,产能占据市场头部位置。近年来,全球生物降解塑料发展迅速。截至2019年,全球生物降解塑料年产能为107.7万吨。其中,PLA为26.9万吨,占比25%;PBAT为25.85万吨,占比24%。到2020年,全球可降解塑料产能共计122.6万吨;PLA产能达42万吨/年,在建及拟建产能超过300万吨;PBAT在建及拟建产能超过463万吨。考虑2019年以来国内“限塑”政策密集出台,并逐步落地,可降解塑料市场需求增速将进一步升高,2024年有望突破百万吨[7]。

国内生物降解塑料市场规模逐年递增。生物降解塑料行业需求量从2012年的22万吨增长至到2019年的52万吨。2019年国内生物降解塑料市场规模为61.47亿元,同比增长了19.59%。2020年,国内生物降解塑料产能已达50万吨左右。截止至2021年7月,我国PBAT、PBS和PLA已投产约58万吨,在建产能约474万吨,拟建产能约709万吨,全部建成后总产能预计达到1241万吨。其中,PBAT和PBS在建及拟建产能预计共有984万吨,PLA在建及拟建产能约199万吨。

2 可降解塑料购物袋使用现状

国家塑料污染治理政策规定,不可降解塑料购物袋属于国家禁止使用的塑料制品名录范畴,可降解塑料购物袋是其替代产品之一。但是通过此次采样,发现可降解塑料购物袋产品使用现状不容乐观,基本现状如下:

1)价格成本較高。可降解塑料购物袋售价多在0.6-1.2元/个,和普通塑料购物袋相比价格翻倍。主要是由于可降解塑料原材料成本较高,现PLA原料售价为1.5-3万元/吨,PBAT原料售价为1.4-2.5万元/吨,而PE原料售价仅为0.8-1.0万元/吨。

2)消费者使用体验差。可降解塑料购物袋的材质太软,存在提手易断裂、袋体易破损等使用性能差的问题,且可降解塑料购物袋的价格比普通塑料购物袋高,性价比低。

3)生产企业大多处于转型初期。浙江省是塑料大省,塑料购物袋的生产企业多,部分企业已转型投产。但因材质区别于传统塑料,企业需调整加工工艺以及生产配方,既要满足可降解的性能,还应符合产品标准规定的使用性能要求以及卫生要求(食品接触用塑料制品),企业在转型初期研发的新产品存在不符合标准要求的情况。

3 实验部分

3.1 仪器

薄膜厚度仪(苏州玛尔)、提袋疲劳试验机(河北承德科承)、落镖冲击试验仪(济南兰光机电技术有限公司)、材料万能试验机(INSTRON)

3.2 实验过程

本次比对分析分析采样15批次。按采样领域分布,生产领域(省内)采样7批次,占比46.7%,流通领域——超市采样5批次,占比33.3%,流通领域——电商采样3批次,占比20%(详见表1);按生产企业分布,浙江省内企业生产的产品12批次,占比80.0%,涉及宁波、台州、温州、金华、嘉兴市,省外企业生产的产品3批次,占比20.0%(详见表2)。省内生产企业按行政区统计结果详见表3。

本次比對分析涉及产品为可降解塑料购物袋,测试项目为厚度、提吊试验、漏水性、封合强度、落镖冲击等物理使用性能项目,详见表4。

4 结果与讨论

4.1 厚度项目的检测结果

本次比对分析项目依据GB/T 6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度测定 机械测量法》对可降解塑料购物袋厚度进行检测,各批次产品厚度测试结果见图1。

根据GB/T 38082-2019《生物降解塑料购物袋》5.2.1厚度及偏差要求进行判定,15批次产品的厚度均大于0.015mm,厚度项目均符合标准要求。

4.2 提吊试验比对结果

为了预防可降解塑料购物袋提携过程中破损导致内装物散落,甚至因盛装滚烫食物散落引发人身安全问题,本次比对分析设置了提吊试验项目。项目依据GB/T 38082-2019《生物降解塑料购物袋》中6.6.1进行,通过对内置一定重量物体的塑料购物袋进行连续不间断上下疲劳振动,观察塑料购物袋是否破损。

采集的15批次样品中共有5批次样品不合格,提吊试验结果不合格的主要原因有两方面:一方面,厚度较薄的可降解塑料购物袋其结构设计、生产工艺技术并未明显提升,导致提吊性能不能满足标准要求;另一方面,部分可降解塑料购物袋材质太软,购物袋盛装物品后容易被拉长变形,导致提手断裂。

4.3 漏水性试验比对结果

为了保证可降解塑料购物袋盛装物品时的密封性能,模拟消费者日常盛装液体物品时的使用情况,本次比对分析项目设置了漏水性试验项目。项目依据GB/T 38082-2019《生物降解塑料购物袋》6.6.3进行,通过将一定容积的清水注入塑料购物袋,静置悬挂1分钟后观察购物袋底部是否有水珠滴落。

试验结果显示,采集的15批次可降解塑料购物袋的漏水性试验全部合格,合格率100%。

4.4 封合强度试验比对结果

封合强度考核的是可降解塑料购物袋底部热封情况,保证生物降解塑料购物袋提携过程中袋子不破、不漏。项目依据QB/T 2358-1998《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》进行测试,检测生物降解塑料购物袋热合部位的封合强度。

采集的15批次样品中有1批次不合格,封合强度不合格的原因可能是生产工艺未达到要求,同时部分可降解材料采用传统热封工艺较难封合,也会造成封合不完全的情况。

4.5 落镖冲击试验比对结果

为保证可降解塑料购物袋盛装物品的耐冲击性能,本次比对分析分析设置了落镖冲击试验项目。项目依据GB/T 9639.1—2008《塑料薄膜和薄片抗冲击性能试验方法 自由落镖法 第1部分:梯级法》进行检测,通过控制一定质量的落镖自由下落冲击试样,测定试样的耐冲击性能。

采集的15批次样品中有1批次不合格,落镖冲击项目不合格的原因可能是可降解塑料购物袋各部位厚薄不均,强度不均匀。此外,可降解塑料购物袋因材质或生产工艺与传统塑料购物袋不同,其韧性或对断裂的抵抗能力方面较传统塑料购物袋弱。

5 结论

可降解塑料购物袋为新兴产品,标准及执行过程中存在诸多问题。针对不足,提出以下几点建议:

5.1 建议加强非塑制品和替代产品的开发

加大可降解材料核心技术攻关和科研成果转换,推动产业技术革新,提升核心技术水平;提升原料产能,优化产业结构,降低成本;鼓励企业转型升级,研发绿色可替代产品。

5.2 建议加强绿色包装环保宣传

在“限塑”涉及范围场所内,大力推动可降解购物袋替代产品的使用。通过广泛宣传,提高全民意识,促使社会做好垃圾分类工作,全民参与,社会共治。

5.3 建议建立健全产品溯源体系

规范统一的标签标识,加强产品标签标识的宣贯。通过标签标识直观明了辨别可降解塑料制品,并可追溯其原材料。

5.4 建议生产企业形成行业自律

生产企业自觉规范生产,不得用非降解塑料制品假冒降解塑料制品,更不能随意添加对人体有害的物质,特别是生产食品用接触包装材料。

消费者在选购可降解塑料购物袋时,要注意以下几点:

1)凭手感、听声音。目前市场上塑料购物袋产品主要分为可降解塑料购物袋和普通塑料购物袋两种,可降解塑料购物袋材质较软,揉搓时没有“悉悉索索”的声音,普通塑料购物袋材质较硬/脆,揉搓时会发出清脆的声音。

3)看价格。由于目前生物降解材料处于产业发展前期阶段,现有产业规模小且分散,所以相对成本较高,一般来说,可降解塑料购物袋价格高于普通塑料购物袋。如果在市面上看到可降解塑料购物袋的价格和普通塑料购物袋一样,或者更便宜,有可能不是生物降解材料所制。

参考文献:

[1] Luchian-Lupu A–M,Zaharescu T,Lungulescu E–M,et al.Availability of PLA/SIS blends for packaging and medical applications[J]. Radiation Physics and Chemistry,2020,172. doi:10.1016/j.radphyschem.2020.108696.

[2] Tian L J,Zhang Z T,Tian B,et al. Study on antibacterial properties and cytocompatibility of EPL coated 3D printed PCL/HA composite scaffolds[J]. RSC Advances,2020,10(8):4805-4816.

[3] Marek A A,Verney V,Totaro G,et al. Organomodified LDH fillers endowing multi-functionality to bio-based poly(butylene succinate):An extended study from the laboratory to possible market[J]. Applied Clay Science,2020,188.doi:10.1016/j.clay.2020.105502.

[4] Maiti P,Batt C A,Giannelis E P. New biodegradable polyhydroxybutyrate/layered silicate nanocomposites[J].Bioma cromolecules,2007,8(11):3393-3400.

[5] Liao J G,Li Y Q,Zou Q,et al. Preparation,characterization and properties of nano-hydroxyapatite/polypropylene carbonate biocomposite[J]. Materials Science and Engineering C,2016,63:285-291.

[6] Stagner J,Narayan R. Preparation and properties of biodegradable foams[J]. Journal of Polymers and the Environment,2011,19(3):598-606.

[7] 亞化咨询.中国可降解塑料年度报告[R].2020.