國家發展改革委、生態環境部、工業和信息化部等九部門聯合印發的《關於紮實推進塑料汙染治理工作的通知》（以下簡稱《通知》）提出，自明年1月1日起，在直轄市、省會城市、計劃單列市城市建成區的商場、超市、藥店、書店等場所，餐飲打包外賣服務以及各類展會活動中，禁止使用不可降解塑料購物袋，但是暫不禁止連卷袋、保鮮袋和垃圾袋。
已經商品化的生物基可降解塑料包括：聚乳酸（PLA）、再生纖維素、澱粉塑料、聚羥基脂肪酸酯類聚合物（PHAs）等。
已經商品化的石油基生物可降解塑料包括：聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚己內酯（PCL）、聚乙醇酸（PGA）、二氧化碳可降解塑料（一般指二氧化碳和環氧丙環的聚合物PPC），以及一類共聚酯，例如聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯（ PBAT）、聚己二酸/丁二酸丁二醇酯共聚物（PBSA）。
1. 塑膠袋如何變「綠」？
出門購物人們為了方便，都會使用塑膠袋。隨著新《通知》的頒布，塑膠袋生產企業紛紛尋求轉型，在這過程中，如何選擇原料、合理調整工藝配方，成為了轉型中的第一道難題。
本文針對市場採購的可降解塑膠袋進行全成分分析，希望為即將進入可降解塑料行業的朋友，提供一些工藝調整思路。
2. 全成分分析思路
3. 材料主成分定性分析
首先我們要對可降解塑膠袋的主成分進行分析，可以直接透過進行紅外分析。
圖1樣品的原樣紅外譜圖
由圖1可以看出：在1713 cm-1是C=O收縮振動峰， 1021~1270 cm-1的強峰是C-O-C基團的伸縮振動峰，1500-1456 cm-1處中等強度的吸收峰是-CH3反對稱，2957 cm-1是飽和碳氫的吸收峰，875 cm-1苯環CH面內變形，730cm-1對位取代苯環=CH面外變形,以上官能團顯示該樣品的主要成分是聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯（ PBAT）。
PBAT是乙二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。具有較好的延展性和斷裂伸長率，還具有優良的生物降解性，是目前生物降解塑膠研究中非常活躍和市場應用最好的降解材料之一。
4. 提取物成分分析和定量
如下圖是溶劑A提取物的紅外光譜圖，主要成分是甘油。3383 cm-1強且寬是羥基-OH伸縮振動峰，2933 cm-1亞甲基CH2不對稱伸縮振動，1104~993 cm-1是C-O伸縮振動峰。1721 cm-1的酯峰有可能是來自提取出來的小分子的PBAT，也可能含有其他脂肪酸酯。
圖2 提取物紅外譜圖和匹配紅外圖
如下圖是溶劑A提取物的GC-MS譜圖，主要成分是甘油（塑化劑），脂肪酸酯，硬脂酸，棕櫚酸和油酸醯胺（潤滑劑）。
圖3 提取物的氣相色譜圖
5. 聚合物和填料的定性定量
圖4是溶劑2索提殘留物或者溶解離心沉澱物的紅外光譜圖3423 cm-1的峰強且寬，主要來自羥基OH伸縮振動。2929 cm-1來自C-H伸縮振動，1020 cm-1，1080 cm-1，1156 cm-1的強峰來自C-O伸縮振動，761 cm-1來自O-H面外彎曲振動。下圖是澱粉的結構式。
圖4 索提剩餘物主要是澱粉
圖5是樣品灰分的紅外光譜圖，結合ICP的結果Ca，Si，Ti元素，主要含有碳酸鈣（1453cm-1.873 cm-1,712 cm-1），二氧化矽（1100 cm-1）和二氧化鈦。
圖5 灰分紅外光譜圖
圖6是樣品在氮氣氛圍中的TGA圖，TGA主要分為3段，第一段是增塑劑甘油的失重，比例為5%，第二段22%的失重來自澱粉，第三段的失重主要來自PBAT，馬弗爐煅燒的灰分含量為0.4%。
圖6 樣品的TGA圖-氮氣
6. 市場可降解塑膠袋配方
結合紅外，索提，ICP，GC-MS，高溫煅燒，TGA等綜合分析可知，本例中採購的市場可降解塑膠袋配方成分如下：
聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯（ PBAT）含有PBT的鏈段如下圖所示，為了進一步改善其可降解性，很多研究工作者和企業也在做PBAT的複合材料，其中PBAT與聚乳酸（PLA）的複合最為常見，聚乳酸10-50份，PBAT 10-50份，澱粉 0-50份，聚己內酯(PCL)為相容劑0.04-2.5，潤滑劑0-3份，抗氧劑0-3份，填料1-50份。
近日，九部門聯合印發《關於紮實推進塑料汙染治理工作的通知》，要求進一步做好塑料汙染治理工作，勢必將可降解塑料的應用推上風口。目前已經應用的可降解材料包括澱粉複合材料、PLA、PBAT、PBS、PHA等等，但行業人群對生物降解塑料的概念不清晰和混亂，歡迎評論區回復，加入交流群進行交流，共謀發展進步！
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