可降解塑料購(gòu)物袋質(zhì)量比對(duì)分析

馬科鋒 曹佳夢(mèng) 周淑美 張寧 黃榮

摘要：通過(guò)現(xiàn)階段市場(chǎng)上可降解塑料購(gòu)物袋中物理使用性能項(xiàng)目的測(cè)試，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)可降解塑料購(gòu)物袋中存在部分項(xiàng)目不合格的情況。比對(duì)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，可降解塑料購(gòu)物袋作為新興產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)及執(zhí)行過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，急需生成規(guī)范產(chǎn)品溯源體系。

關(guān)鍵詞：可降解塑料購(gòu)物袋；物理使用性能；比對(duì)分析

中圖分類號(hào)：TB484.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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

可生物降解塑料購(gòu)物袋是指以生物降解樹脂為主要原料制得的，具有提攜結(jié)構(gòu)的，在銷售、服務(wù)等場(chǎng)所用于盛裝及攜提商品的袋制品。生物降解塑料購(gòu)物袋按照是否接觸食品，可以分為食品直接接觸用生物降解塑料購(gòu)物袋與非食品接觸用生物降解塑料購(gòu)物袋。

目前常見的生物降解塑料主要有聚乳酸（PLA）[1]、聚己內(nèi)酯（PCL）[2]、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）[3]、聚羥基丁酸酯（PHB）[4]和聚碳酸亞丙酯（PPC）[5]、聚對(duì)苯二甲酸-已二酸丁二酯（PBAT）[6]等。其中，PLA、PBS和PBAT的產(chǎn)業(yè)化程度較高，產(chǎn)能占據(jù)市場(chǎng)頭部位置。近年來(lái)，全球生物降解塑料發(fā)展迅速。截至2019年，全球生物降解塑料年產(chǎn)能為107.7萬(wàn)噸。其中，PLA為26.9萬(wàn)噸，占比25%；PBAT為25.85萬(wàn)噸，占比24%。到2020年，全球可降解塑料產(chǎn)能共計(jì)122.6萬(wàn)噸；PLA產(chǎn)能達(dá)42萬(wàn)噸/年，在建及擬建產(chǎn)能超過(guò)300萬(wàn)噸；PBAT在建及擬建產(chǎn)能超過(guò)463萬(wàn)噸。考慮2019年以來(lái)國(guó)內(nèi)“限塑”政策密集出臺(tái)，并逐步落地，可降解塑料市場(chǎng)需求增速將進(jìn)一步升高，2024年有望突破百萬(wàn)噸[7]。

國(guó)內(nèi)生物降解塑料市場(chǎng)規(guī)模逐年遞增。生物降解塑料行業(yè)需求量從2012年的22萬(wàn)噸增長(zhǎng)至到2019年的52萬(wàn)噸。2019年國(guó)內(nèi)生物降解塑料市場(chǎng)規(guī)模為61.47億元，同比增長(zhǎng)了19.59%。2020年，國(guó)內(nèi)生物降解塑料產(chǎn)能已達(dá)50萬(wàn)噸左右。截止至2021年7月，我國(guó)PBAT、PBS和PLA已投產(chǎn)約58萬(wàn)噸，在建產(chǎn)能約474萬(wàn)噸，擬建產(chǎn)能約709萬(wàn)噸，全部建成后總產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)到1241萬(wàn)噸。其中，PBAT和PBS在建及擬建產(chǎn)能預(yù)計(jì)共有984萬(wàn)噸，PLA在建及擬建產(chǎn)能約199萬(wàn)噸。

2 可降解塑料購(gòu)物袋使用現(xiàn)狀

國(guó)家塑料污染治理政策規(guī)定，不可降解塑料購(gòu)物袋屬于國(guó)家禁止使用的塑料制品名錄范疇，可降解塑料購(gòu)物袋是其替代產(chǎn)品之一。但是通過(guò)此次采樣，發(fā)現(xiàn)可降解塑料購(gòu)物袋產(chǎn)品使用現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，基本現(xiàn)狀如下：

1）價(jià)格成本較高。可降解塑料購(gòu)物袋售價(jià)多在0.6-1.2元/個(gè)，和普通塑料購(gòu)物袋相比價(jià)格翻倍。主要是由于可降解塑料原材料成本較高，現(xiàn)PLA原料售價(jià)為1.5-3萬(wàn)元/噸，PBAT原料售價(jià)為1.4-2.5萬(wàn)元/噸，而PE原料售價(jià)僅為0.8-1.0萬(wàn)元/噸。

2）消費(fèi)者使用體驗(yàn)差。可降解塑料購(gòu)物袋的材質(zhì)太軟，存在提手易斷裂、袋體易破損等使用性能差的問(wèn)題，且可降解塑料購(gòu)物袋的價(jià)格比普通塑料購(gòu)物袋高，性價(jià)比低。

3）生產(chǎn)企業(yè)大多處于轉(zhuǎn)型初期。浙江省是塑料大省，塑料購(gòu)物袋的生產(chǎn)企業(yè)多，部分企業(yè)已轉(zhuǎn)型投產(chǎn)。但因材質(zhì)區(qū)別于傳統(tǒng)塑料，企業(yè)需調(diào)整加工工藝以及生產(chǎn)配方，既要滿足可降解的性能，還應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的使用性能要求以及衛(wèi)生要求（食品接觸用塑料制品），企業(yè)在轉(zhuǎn)型初期研發(fā)的新產(chǎn)品存在不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況。

3 實(shí)驗(yàn)部分

3.1 儀器

薄膜厚度儀（蘇州瑪爾）、提袋疲勞試驗(yàn)機(jī)（河北承德科承）、落鏢沖擊試驗(yàn)儀（濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司）、材料萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)（INSTRON）

3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

本次比對(duì)分析分析采樣15批次。按采樣領(lǐng)域分布，生產(chǎn)領(lǐng)域（省內(nèi)）采樣7批次，占比46.7%，流通領(lǐng)域——超市采樣5批次，占比33.3%，流通領(lǐng)域——電商采樣3批次，占比20%（詳見表1）；按生產(chǎn)企業(yè)分布，浙江省內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品12批次，占比80.0%，涉及寧波、臺(tái)州、溫州、金華、嘉興市，省外企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品3批次，占比20.0%（詳見表2）。省內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)按行政區(qū)統(tǒng)計(jì)結(jié)果詳見表3。

本次比對(duì)分析涉及產(chǎn)品為可降解塑料購(gòu)物袋，測(cè)試項(xiàng)目為厚度、提吊試驗(yàn)、漏水性、封合強(qiáng)度、落鏢沖擊等物理使用性能項(xiàng)目，詳見表4。

4 結(jié)果與討論

4.1 厚度項(xiàng)目的檢測(cè)結(jié)果

本次比對(duì)分析項(xiàng)目依據(jù)GB/T 6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度測(cè)定 機(jī)械測(cè)量法》對(duì)可降解塑料購(gòu)物袋厚度進(jìn)行檢測(cè)，各批次產(chǎn)品厚度測(cè)試結(jié)果見圖1。

根據(jù)GB/T 38082-2019《生物降解塑料購(gòu)物袋》5.2.1厚度及偏差要求進(jìn)行判定，15批次產(chǎn)品的厚度均大于0.015mm，厚度項(xiàng)目均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2 提吊試驗(yàn)比對(duì)結(jié)果

為了預(yù)防可降解塑料購(gòu)物袋提攜過(guò)程中破損導(dǎo)致內(nèi)裝物散落，甚至因盛裝滾燙食物散落引發(fā)人身安全問(wèn)題，本次比對(duì)分析設(shè)置了提吊試驗(yàn)項(xiàng)目。項(xiàng)目依據(jù)GB/T 38082-2019《生物降解塑料購(gòu)物袋》中6.6.1進(jìn)行，通過(guò)對(duì)內(nèi)置一定重量物體的塑料購(gòu)物袋進(jìn)行連續(xù)不間斷上下疲勞振動(dòng)，觀察塑料購(gòu)物袋是否破損。

采集的15批次樣品中共有5批次樣品不合格，提吊試驗(yàn)結(jié)果不合格的主要原因有兩方面：一方面，厚度較薄的可降解塑料購(gòu)物袋其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝技術(shù)并未明顯提升，導(dǎo)致提吊性能不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；另一方面，部分可降解塑料購(gòu)物袋材質(zhì)太軟，購(gòu)物袋盛裝物品后容易被拉長(zhǎng)變形，導(dǎo)致提手?jǐn)嗔选?/p>

4.3 漏水性試驗(yàn)比對(duì)結(jié)果

為了保證可降解塑料購(gòu)物袋盛裝物品時(shí)的密封性能，模擬消費(fèi)者日常盛裝液體物品時(shí)的使用情況，本次比對(duì)分析項(xiàng)目設(shè)置了漏水性試驗(yàn)項(xiàng)目。項(xiàng)目依據(jù)GB/T 38082-2019《生物降解塑料購(gòu)物袋》6.6.3進(jìn)行，通過(guò)將一定容積的清水注入塑料購(gòu)物袋，靜置懸掛1分鐘后觀察購(gòu)物袋底部是否有水珠滴落。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，采集的15批次可降解塑料購(gòu)物袋的漏水性試驗(yàn)全部合格，合格率100%。

4.4 封合強(qiáng)度試驗(yàn)比對(duì)結(jié)果

封合強(qiáng)度考核的是可降解塑料購(gòu)物袋底部熱封情況，保證生物降解塑料購(gòu)物袋提攜過(guò)程中袋子不破、不漏。項(xiàng)目依據(jù)QB/T 2358-1998《塑料薄膜包裝袋熱合強(qiáng)度試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)生物降解塑料購(gòu)物袋熱合部位的封合強(qiáng)度。

采集的15批次樣品中有1批次不合格，封合強(qiáng)度不合格的原因可能是生產(chǎn)工藝未達(dá)到要求，同時(shí)部分可降解材料采用傳統(tǒng)熱封工藝較難封合，也會(huì)造成封合不完全的情況。

4.5 落鏢沖擊試驗(yàn)比對(duì)結(jié)果

為保證可降解塑料購(gòu)物袋盛裝物品的耐沖擊性能，本次比對(duì)分析分析設(shè)置了落鏢沖擊試驗(yàn)項(xiàng)目。項(xiàng)目依據(jù)GB/T 9639.1—2008《塑料薄膜和薄片抗沖擊性能試驗(yàn)方法 自由落鏢法 第1部分：梯級(jí)法》進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)控制一定質(zhì)量的落鏢自由下落沖擊試樣，測(cè)定試樣的耐沖擊性能。

采集的15批次樣品中有1批次不合格，落鏢沖擊項(xiàng)目不合格的原因可能是可降解塑料購(gòu)物袋各部位厚薄不均，強(qiáng)度不均勻。此外，可降解塑料購(gòu)物袋因材質(zhì)或生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)塑料購(gòu)物袋不同，其韌性或?qū)嗔训牡挚鼓芰Ψ矫孑^傳統(tǒng)塑料購(gòu)物袋弱。

5 結(jié)論

可降解塑料購(gòu)物袋為新興產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)及執(zhí)行過(guò)程中存在諸多問(wèn)題。針對(duì)不足，提出以下幾點(diǎn)建議：

5.1 建議加強(qiáng)非塑制品和替代產(chǎn)品的開發(fā)

加大可降解材料核心技術(shù)攻關(guān)和科研成果轉(zhuǎn)換，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)革新，提升核心技術(shù)水平；提升原料產(chǎn)能，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，降低成本；鼓勵(lì)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，研發(fā)綠色可替代產(chǎn)品。

5.2 建議加強(qiáng)綠色包裝環(huán)保宣傳

在“限塑”涉及范圍場(chǎng)所內(nèi)，大力推動(dòng)可降解購(gòu)物袋替代產(chǎn)品的使用。通過(guò)廣泛宣傳，提高全民意識(shí)，促使社會(huì)做好垃圾分類工作，全民參與，社會(huì)共治。

5.3 建議建立健全產(chǎn)品溯源體系

規(guī)范統(tǒng)一的標(biāo)簽標(biāo)識(shí)，加強(qiáng)產(chǎn)品標(biāo)簽標(biāo)識(shí)的宣貫。通過(guò)標(biāo)簽標(biāo)識(shí)直觀明了辨別可降解塑料制品，并可追溯其原材料。

5.4 建議生產(chǎn)企業(yè)形成行業(yè)自律

生產(chǎn)企業(yè)自覺規(guī)范生產(chǎn)，不得用非降解塑料制品假冒降解塑料制品，更不能隨意添加對(duì)人體有害的物質(zhì)，特別是生產(chǎn)食品用接觸包裝材料。

消費(fèi)者在選購(gòu)可降解塑料購(gòu)物袋時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

1）憑手感、聽聲音。目前市場(chǎng)上塑料購(gòu)物袋產(chǎn)品主要分為可降解塑料購(gòu)物袋和普通塑料購(gòu)物袋兩種，可降解塑料購(gòu)物袋材質(zhì)較軟，揉搓時(shí)沒有“悉悉索索”的聲音，普通塑料購(gòu)物袋材質(zhì)較硬/脆，揉搓時(shí)會(huì)發(fā)出清脆的聲音。

3）看價(jià)格。由于目前生物降解材料處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期階段，現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)規(guī)模小且分散，所以相對(duì)成本較高，一般來(lái)說(shuō)，可降解塑料購(gòu)物袋價(jià)格高于普通塑料購(gòu)物袋。如果在市面上看到可降解塑料購(gòu)物袋的價(jià)格和普通塑料購(gòu)物袋一樣，或者更便宜，有可能不是生物降解材料所制。

參考文獻(xiàn)：

[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] 亞化咨詢.中國(guó)可降解塑料年度報(bào)告[R].2020.