不可降解塑料的危害

大家都知道塑料給我們的生活、工作和出行帶來許多方便,，但是這些塑料大部分是從石油中提煉出來的,，而石油的儲量是有限的，不僅會有枯竭的一天,，而且在開采,、分餾與裂化石油成為各種制品，再進一步深化工成我們使用的產(chǎn)品時,，碳排放,、污水處理不徹底等給我們的環(huán)境帶來更多的危害，但這并不是全部,。在產(chǎn)品使用的過程中,，和使用結(jié)束后，塑料一直在破壞著我們的生態(tài)環(huán)境,，各新聞媒體報到非常多的塑料的“白色污染”,，威脅著包括我們在內(nèi)的各種生物的生存環(huán)境。

小萌之前也普及了新型高科技材料-聚乳酸,，替代塑料,，且不含雙酚A,，不含塑化劑。那么今天就來和大家分享一下關(guān)于聚乳酸是如何降解的,。

聚乳酸（PLA—poly lactic acid）

聚乳酸材料是一種可以完全生物降解的環(huán)境友好型材料,，其降解后產(chǎn)生CO2和水的總量是平衡的，不會增加大氣的溫室效應(yīng),，對環(huán)境不造成任何污染，不產(chǎn)生任有害物質(zhì),。如果流入到土壤,、污水、河流和海洋中,，在細菌等微生物的作用下,， 3-6個月的時間也可全部分解成CO2和水。

而PLA的性能上,，具有良好的加工和使用性能,，可采用注塑、擠出,、紡絲等傳統(tǒng)的工藝進行加工,，制成的纖維、薄膜,、片材,、板材，與聚丙烯（PP）,、聚乙烯（PE）,、聚酯類纖維（PET、PTT,、PBT）等化學通用材料相近的性能,，可逐步取代石油化纖和石油塑料，應(yīng)用的領(lǐng)域包括服裝,、包裝,、農(nóng)業(yè)、家居,、汽車零部件,、3D打印、生物醫(yī)藥等等,。

降解機理

那么關(guān)于PLA是降解材料已經(jīng)豪無爭議,，但是他是如何一步一步降解的呢。

首先,，降解是微觀層面的事情,，并且時間漫長,，這也是基于材料能夠在通常環(huán)境下，滿足我們使用的原因,。我們身上穿的衣服,，我們用的塑料制品，也在微觀層面發(fā)生著降解,，只是有些材料降解的速度非常的慢,，甚至需要幾百年。所以降解是無法通過我們?nèi)庋塾^察到的,，我們只需要明白這其中的道理,，以及知道它在不停地進行著。

從初始的化學中,，已經(jīng)知道氧化還原反應(yīng)是幾種物質(zhì)化學反應(yīng)中比較常見的,。自然界的生物，包括植物,、動物和微生物,，新陳代謝和生命的繁衍以及生老病死，無不伴隨著氧化反應(yīng),。

我們應(yīng)明白,，有機物質(zhì)在生物體細胞內(nèi)氧化分解產(chǎn)生二氧化碳、水,，并釋放出大量能量的過程,，生物氧化和有機物質(zhì)體外的燃燒在化學本質(zhì)上是相同的，遵循氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律,，所耗的氧量,、產(chǎn)物和釋放的能量均相同，只是速度不同而己,。

氧化反應(yīng)是降解主要方式之一,，不同聚合物分子結(jié)構(gòu)的不同而有差異。氧的存在還能加劇光,、熱,、輻射和機械力對聚合物的破壞作用，使其發(fā)生更為復雜的降解反應(yīng),。聚乳酸分子中存在著對水和熱都比較感敏的酯健,，在高溫有氧及潮濕環(huán)境下，酯鍵斷開發(fā)生不同程度的降解,。

聚乳酸分子里的酯鍵

我們來看一下乳酸的結(jié)構(gòu)式：

那么乳酸的聚合是通過丙交酯開環(huán),，通過酯鍵把各個乳酸分子相連起來。在降解的時候,，發(fā)生氧化反應(yīng),，酯鏈斷裂,， 聚合物長分子鏈分裂成較短部分，變成了乳酸分子,。

聚乳酸分子中的羧基官能團

乳酸分子的羧基部分,，被氧化分解成二氧化碳（CO2）和水（H20）。那么同步發(fā)生的還有其他官能團的氧化,，乳酸分子中的羥基也氧化轉(zhuǎn)化為醛基,、羧基，再繼續(xù)氧化分解成二氧化碳和水,，降解不停地進行,。