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可降解塑料分析

可降解塑料分析

可降解塑料分析范文第1篇

关键词:注射成型;模具;塑料;CAE

塑料被广泛应用于航空、仪表、机电、化工、汽车等行业,为各行各业生产提供原材料和制品,在现代社会发展中具有十分重要的作用。同时,塑料工业的发展带动了塑料模具行业的发展,塑料模具占模具市场将近一半的份额,我国的塑料模具以注射模具为主,而大型、精密、设计水准高的注射模具是塑料模具市场的主要发展方向。

1 塑料注射成型CAE技术概况

CAE技术指信息领域的计算机辅助工程,也就是说,用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能,并通过数值分析和求解优化结构性能。CAE软件既可以进行静态结构分析,也可以进行动态分析。既能分析线性问题,也能求解非线性问题。既能分析固体结构,也能分析流体、电磁结构。

塑料注射成型生产实践中,成型过程非常复杂,影响因素多,模具的结构不同,工艺要求也就不同,而这些模具又有一定的缺陷,仅仅依靠简单的经验性公式和设计准则难以全面掌握这些影响因素,而且,公式和设计准则的发展难以跟上塑料制品精度要求日益提高的发展步伐。因此,近年来,许多专家开始将CAE技术应用到塑料注射成型中,对成型过程进行仿真分析,以期获得更高精度的塑料模具。

传统塑料注射成型生产流程为:概念设计-产品设计-模具设计-模具制造-试模-生产。在这个生产流程中,只有在试模阶段才能发现前期设计、制造中存在的问题,然后再更改设计,如此反复进行,直到试模没有问题为止。这种生产流程既浪费时间和资金,又耽误了新产品的上市和推广,不利于塑料行业的健康发展。而CAE技术的应用可以在塑料注射成型最初的概念设计中进行仿真分析,而且,计算机拥有较高的计算能力,能同时进行多个设计方案的计算和测试,这样就能有效节约时间,提高效益。

在具体的CAE软件上,国外有美国的C-MOLD软件,其具有流动、保压、冷却等分析功能;澳大利亚的MF软件具有流动模拟、冷却模拟、翘曲分析、应力分析等功能。美国SDRC公司开发的I-DEAS软件在通用CAD软件基础上开发出了一塑料注射模设计制造为主的软件包。我国的HSCAE系列软件、Z-MOLD软件是塑料注射成型模CAE技术的典范。华中科技大学模具技术国家重点实验室于2006年推出HsCAE3D7.0软件,是塑料注射成型模CAE系统,分成充模模拟、保压模拟、冷却模拟、应力分析、翘曲分析等模块,还有分析报告工具、塑料材料测试、实体流等模块,是一个功能齐全的CAE系统。

2 塑料注射成型的影响因素

2.1 熔体温度

熔体进入冷却型腔时会因热传导而损失热量,而剪切摩擦又会产生热量,而注塑条件则影响到损失热量是大于产生热量还是小于产生热量。熔体的温度与其粘性成反比例关系,当充填压力恒定时,熔体温度低,其粘性大,流动速率就低,流动过程中的压力损失也大,而型腔的实际压力会降低,最终结果就是制品的密度变小。如果提高熔体的温度,那么其粘性迅速变小,制品的应力水平降低,密度也降低,再进一步提高熔体的温度,型腔的压力变化不大时,制品的应力水平变化幅度也不大,但材料的裂解性提高,制品质量下降。而且,熔体温度过高会导致型腔的压力降低,体积收缩率变大,制品变轻,且容易出现凹陷缺陷。

2.2 模具温度

当模具温度低于熔体的凝固温度时,其对注塑件的冷却时间有影响,对熔体的应力水平和压力没有太大影响。当采用较低的注射速率时,提高模具温度不会使熔体因温度降低而提高粘性,其流动性保持在较为稳定的状态。

2.3 注射量

注射量就是螺杆向模具内注射的物料熔体量,其小于注塑机的理论容积量,满足浇筑系统的总用料量要求。注射量少会导致制品的缺陷,注射量多又会导致物料的浪费。

2.4 计量行程

计量过程就是注射完成后到螺杆碰到限位开关的过程,其具体过程是这样的:注射完成时螺杆在料筒的最前端,到达预塑化程序时,螺杆开始进行旋转运动,物料被输送到螺杆的头部,而螺杆则在物料的作用下向后退,一直到触碰限位开关位置,螺杆从料筒最前端后退至碰到限位开关的位置之间的距离就是计量行程。

2.5 余料量

螺杆注射完之后,料筒中往往还存有一定的余料,这样可以防止螺杆头部与喷嘴发生机械碰撞事故,同时,余料量可以控制注射量的重复精度,达到控制制品质量的目的。

2.6 注射时间

注射时间短时注射速率高,此时熔体的剪应变率提高。注射时间长时,熔体的剪应变率低,熔体热量损失大,温度降低,流动性变差,从而使得注射压力提高。利用CAE软件绘制注射时间与熔体温度和注射压力的关系图,找到两条曲线相交的点,该点的注射时间就是最佳注射时间。

根据塑料注射成型的影响因素,进行工艺参数的优化,通过CAE软件的仿真分析,得出最佳工艺参数,促进模具设计和制造精度的提高。接下来简要介绍注射时间的优化。

3 注射时间的优化

在实际生产中,材料、制品、模具精度等参数一般都已固定,这个时候要提高塑料制品的质量可以从调整注射温度和模具温度两方面着手,而这两个内容都与注射时间有关,这就提出了注射时间的优化。

运用CAD软件的流动模型和有限差分计算方法分析某一固定注射时间下的温度场和压力场,通过各个注射时间点的分析,找出满足成型窗口条件的注射时间集合,然后再找出满足注射压力的最小注射时间,这个时间就是最优注射时间。成型窗口如图1所示,保证塑料注射成型的各项工艺参数在窗口之内,这样才能有效保证制品的质量。

图1 成型窗口

先给定一组注射时间,然后对这一组时间中的每一个都进行温度场和压力场的仿真分析和计算,并将不满足上述成型窗口的时间点剔除掉,然后再根据注射时间与熔体温度和注射压力的曲线图,然后找出注射压力最小的注射时间,这个注射时间制出来的成品应力水平最低,质量好,所以说,这是最优注射时间。

结束语

随着科学技术的快速发展和互联网的普及,塑料注射成型CAE技术的功能也将进一步扩充,朝着精确化、智能化、集成化、简单化、网络化方向发展。而CAE技术的发展将带动塑料工业和塑料模具行业的健康发展,使我国的塑料模具行业逐渐与国际接轨。

机电、仪表、航天、医药、家电等行业的快速发展和人们要求的提高,市场对注塑制品的需求量提高,这推动塑料工业的发展。同时,人们对注塑制品质量、美观度、耐用等要求的提高将推动我国注塑工艺、模具设计的健康发展,塑料注射成型技术有广阔的发展前景。

参考文献

[1]陈路.塑料注射成型CAE若干关键技术的研究[D].华中科技大学:2007年.

可降解塑料分析范文第2篇

[关键词]CAE;Pro/E;塑料顾问;注射成型;工艺分析

中图分类号:TQ172.78 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0372-02

一、引言

随着计算机软硬件的迅猛发展,模具CAD/CAE/CAM技术已经在众多模具企业得到推广和应用,然而很多模具企业仅停留在CAD/CAM的简单结合阶段,即用三维软件将客户提供的产品零件图进行三维建模,并自动转换成模具型芯、型腔,以及对模具零件进行数控编程加工。而利用CAE技术进行模流分析来辅助模具设计的较少,还是沿袭传统模具设计手段,十分依赖技术员的丰富经验,模具通常经过反复的试模和修正才能投入生产,模具的设计水平低,周期长,产品更新换代慢以及成型工艺参数不稳定等制约着模具工业的发展。

注塑制品生产中,成型工艺参数的可行性分析是保证生产顺畅进行和产品质量的关键因素。注射成型工艺参数主要包括:温度、压力、时间,这些数值在成型过程中具有复杂性和变化多样性的特点,传统模具设计的成型工艺分析,往往采用“类比经验法”、”重复试模修模法”等粗略方法来寻找出较接近值。这种局限性和盲目性较大的传统方法,造成产品生产周期增长,成本提高,产品质量却一般。在传统模具设计面对高品质、高要求及高效率的现代工业发展的挑战时,CAE无缝技术的出现起到了积极作用。

二、塑料顾问的作用及特点

塑料顾问是Pro/E中自带的一种分析模块。利用塑料顾问可以创建注塑填充过程的动画,并在Pro/E浏览器内自动创建Web报告;可以访问通用塑料库,并从典型的注射机参数中自动进行选择;确定最佳注射位置,以减少注塑周期并改进产品外观;确定潜在的模具填充问题,比如注射量不足、气孔、熔合线等,改进设计质量,并减少制造周期和模具返工率。

塑料顾问与Pro/E的无缝连接为设计者提供了浇口位置分析、模流分析、设计描述等方案和相应的数据色普图,使设计者直观地看到熔接痕、热缩性及气泡的位置及时了解温度、压力和时间在制件各部位上的成型情况。可随时选择、设定及修改工艺参数、材料型号和浇口位置,自动选择注射机相关参数,使设计者意图得到快速验证,将问题消灭在设计初始阶段,其结果对优化模具结构和注塑工艺参数的选择有着重要的指导意义。

三、塑料顾问在注塑成型工艺分析上的应用

塑料顾问用于注塑成型工艺分析流程以电板盒(图1)为例简述如下:

通过Pro/E菜单栏的“应用程序”选项中的“Plastic Advisor”命令将建模制件无逢调入“Plastic Advisor”分析模块进行工艺分析。

1、浇口位置的选定:

进入“Analysis Wizard”向导后运行浇口位置分析功能,在塑料顾问提供的塑料材料库中选择产品成型所需材料后,计算机开始对制件进行浇口位置分析,结果如图1-1所示:浇口最佳位置在制件中心深蓝色部位,为保证外观品质需使用点浇口批量生产,造成模具结构复杂,设计和生产成本会增高。设想在制件侧边较好位置(浅蓝色部位用)采用侧浇口成型(图1-2)是否满足成型,则进入材料填充分析环节。

2、充模分析:

保持系统初始数据不变进行第一次充模分析,查看系统分析填充情况的具体报告数据如:充填时间、注射压力、波前温度、压降、充填可行性结果及质量预测。

①充填时间:

预示塑件充型各阶段时间,通过图形及模拟动画可查看模流的竟流效应、迟滞、潜流现象、失衡流动及过保压,并提供相应解决方案。

②注射压力:

注射压力为注射机喷嘴在注射期间施加的力,分析时注意考虑制件各部位压力的均衡性,特别是增加浇口数量时注意充填的平衡,防止因局部保压产生翘曲。其中红色带表高压区,蓝色为低压区,可以调节注射机或浇口截面更改注射压力数值。

③压降:

实质为压力差常与制件壁厚和注射压力同时分析,压降过大易产生较大的剪应力,造成翘曲、阴影、原料劣化。其中红色为高压降区,蓝色为低压降。

④波前温度:

温底过高易出现材质退化,制件表面瑕疵等不良现象;温底过低可能造成短射或迟滞等不良现象,其中红色带表高温,蓝色带表低温。注射时间与模具温度值影响波前温底。

⑤填充可行性:

用于综合评价填充性能的优劣,由红黄蓝三色分别表示最差、一般和最好。其指标由压降和波前温度综合而来,出现问题系统会提示产生原因。

⑥质量预测:

由温度、压力和其它结果分析得出的未来成型质量与性能。由红黄蓝三色分别表示最差、一般和最好,出现问题系统会提示产生原因。

3.塑料熔体填充分析

塑料填充(Plastic Filling)是塑料顾问中用于分析塑料在模腔中流动,优化模腔布局,材料选择和填充保压工艺参数的分析选项。在Gate Location分析基础上,选择Plastic Filling进行塑料熔体填充分析。即采用Gate Location分析结果来设定浇口位置,从而分析产品注射过程中可能出现的问题和质量缺陷。

1)填充时间。填充时间是预示塑件充型各阶段时间,通过图形及模拟动画可查看模流的竟流效应、迟滞、潜流现象、失衡流动及过保压,并提供相应解决方案。其过程是:塑件中心部位首先填充满,最后是塑件的转角部分,时间相差1 s左右。整个塑件基本能在同一时间内充满,流动平衡性较好。

2)填充可行性分析。用于综合评价填充性能的优劣,其指标由压降和波前温度综合而来,出现问题系统会提示产生原因。

4、优化成型条件:

当材料和浇口位置确定,成型结果达到预期目标后,由成型条件根据所设参数值分析得出优一个优化值。

5、冷却质量与缩痕分析

冷却质量分析功能用于预测因冷却速度不同造成的缺陷部位,由表面温度变化分析、冷却时间变化分析和冷却品质分析三部分组成。缩痕功能分析用于分析查看缩痕及空隙部位及所占比例。

6、生成分析报告

完成分析全过程后通过系统生成一份详系分析报告便于工作人员快速查看数据与对比分析各种方案,确定出最佳解决方案。

7、循环分析

制件单独分析完后,应在铸模后按上述顺序重复周期性地进行带浇注系统的毛坯塑件整体性工艺分析及对相关参数值和模具结构的调试与修改,直到结果达到预期值。正因这种带重复性工作的特点,类似塑料顾问这种无缝连接CAE软件优势得以快速显现。

四、结束语

CAE与CAD、CAM等技术的结合,是传统工业在现代工业发展中的一次涅磐,增强了企业的市场生存能力。随着机算机技术的不断提升,计算机辅助分析必将成为产品设计与制造流程中一种被企业加以强制性实施的工艺规范,特别是类似Pro/E中塑料顾问这种具有CAE与CAD、CAM无缝连接功能的集成软件,必将成为模具设计者的首选软件,也是发展趋势。利用Pro/E软件中的塑料顾问模块,对制件进行注塑成型工艺分析,可以合理确定模具的浇口位置,通过选择制件材料及成型初始参数,系统可以提供合理的成型参数集合;可以模拟塑料流动充模,判断填充状况是否良好;计算制件各部分的表面温度、注射压力及完全冷却时间,预测由于冷却速度不同而产生缺陷(收缩、熔接痕和气泡)的位置和数量等。利用塑料顾问提供的这些分析、计算和动态模拟功能对成型制件进行分析,把生产阶段将会产生的问题在设计阶段就得到有效解决,为模具设计及成型工艺提供合理的参考,最终缩短塑料模具设计制造的周期,提高塑料产品的质量,降低成本。

参考文献

[1] 杨占尧.Pro/ENGINEER Wildfire2.0产品造型与模具设计案例精解 [M].北京:高等教育出版社,2005.

可降解塑料分析范文第3篇

关键词 环保型;缓冲包装材料;发展前景

中图分类号 TB484 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)05-0004-02

缓冲包装材料是寿命周期短的一次性包装物,使用过后就会成为垃圾,并对环境有着很大影响。在当前的社会经济发展环境下,对缓冲包装材料的环保型要加强重视,这是促进经济健康发展以及产业健康发展的重要保障。通过从理论上加强对环保型的缓冲包装材料的发展现状研究,就能从理论上得以深化,从而为其实际发展提供理论依据。

1 缓冲包装材料的主要类型分析

缓冲包装材料的类型比较多样,根据不同的标准就能分成不同的类型,其中的泡沫塑料就是应用比较广泛的缓冲包装材料,其缓冲性能以及吸震性能比较良好。泡沫塑料在实际的应用过程中,质量上比较轻,并且比较容易加工,也有着良好的保护性能。但是泡沫塑料对环境造成的污染是比较严重的。在随着科学技术的进一步发展下,也出现可降解的塑料,但是在价格上相对高一些,处理的条件也比较严格,并不能百分百降解,所以这一类型缓冲包装材料将会被更环保的缓冲包装材料所取代[ 1 ]。

缓冲包装材料类型中纸浆模塑类型是把纸浆作为重要的原材料,在经过了碎解以及调料之后,注入到模具当中成型以及干燥等。在这一类型的缓冲包装材料的应用下,在抗压强度大的性能上就比较突出,产品的质量也比较轻,是无公害的,所以比较环保,在未来的发展中就会有着广阔的应用市场。

缓冲包装材料当中的纸质缓冲包装材料,也是比较重要的类型。在这一类型的缓冲包装材料的应用有着很长的历史,在使用的性能上也有着很大优势,尤其是在当前对环境保护比较重视的时代下,纸质的缓冲包装材料的应用就更为重要。在纸质缓冲包装材料当中的瓦楞纸以及蜂窝纸板是比较典型的应用材料[2]。

除此之外,冲包装材料类型中的气垫缓冲材料以及植物纤维缓冲包装材料,也是应用比较广泛的材料类型。这些类型中的缓冲包装材料有的是比较环保的,对生产产业的可持续发展能起到积极促进作用。

2 环保型缓冲包装材料现状和发展前景

2.1 环保型缓冲包装材料现状分析

环保型缓冲包装材料的发展速度比较快,在包装材料的类型上也比较多。文章主要对环保型的缓冲包装材料的发展情况进行简要分析。在环保型缓冲包装材料中的瓦楞纸板是比较常用的,这也是比较早的缓冲包装材料,并有着环保型的特征。在加工的性能层面比较突出,并且成本相对比较低,在对温度的使用范围上也比较宽,在成本上能得以保证,并且也能起到环保的作用效果。瓦楞纸板也有着不同的类型,其中有单面的瓦楞纸板,也有三层的瓦楞纸板。单面瓦楞纸板是由一张面纸和一张瓦楞纸粘合而成的。是在波形芯纸的一侧贴有面纸,其称呼是根据面纸的使用张数定义的,单面瓦楞纸板一般不直接用来制作瓦楞纸箱,而是卷成筒状或切成一定的尺寸,作为缓冲材料和固定材料来使用[3]。三层瓦楞纸板也称单瓦楞纸板。是在一张面纸和一张里纸之间粘一张瓦楞纸而形成的。双面瓦楞纸板如图是在波形瓦纸的两侧贴以面纸而制成的。楞型使用A、B、C、E哪一种都可以。目前,世界上制作纸箱使用最多的就是双面瓦楞纸板。由于瓦楞纸板自身有着鲜明的特性,所以应用比较广泛。

可降解泡沫塑料是缓冲包装材料当中的重要环保型应用材料类型。能够将其按照机理分成不同的类型,有合成光可降解塑料,以及添加光敏剂光降解塑料,有生物降解塑料等。在合成光降解塑料方面,聚u基丁酸酯的研究相对比较多,在能行上和PE以及PP相似,降解的原理主要是聚合物吸收紫外光发生光引发作用,从而使键能减弱,长链分裂成低分子量碎片,在物理的性能上就会进一步下降。这样比较低的分子量碎片就会在空气当中发生氧化作用从而产生自由基断链,能进一步降解二氧化碳和水。在对可降解的泡沫塑料缓冲包装材料的应用下,在环保的性能上也比较突出。在完全生物降解塑料的应用上,主要是对天然高分子材料的应用。根据相关的公司最近开发的新型生物降解缓冲包装材料(ECO-Foam),其淀粉含量≥40%。可生物降解成分≥60%,发泡倍率达30倍,密度为0.033g/cm3,可用作精密仪器仪表、高档电子电器等产品的缓冲包装材料,同时具有良好的环境适性。

纤维纸板的环保缓冲包装材料的发展也比较迅速,在纸纤维成型材料的应用下,是通过废纸浆以及渣浆综合运用形成的有弹性的缓冲包装材料,能够将其进行压制成单面瓦楞纸板状或是制作成柔软有弹性的厚纸。在这一类型缓冲包装材料的应用下,也能起到良好的缓冲作用,并且在环保的特征上也表现的比较突出。

纸浆模塑缓冲包装材料的发展比较迅速,这一类型的缓冲包装材料的运用,主要是通过纸箱和废旧的报纸等植物纤维作为主要的原料进行制作的缓冲包装材料,在通过真空造型的设计以及液压造型的设计和空气压缩的造型设计方式,就能够将沉积到网状的模型上,然后经过干燥以及长期保持形状不变的纸制品,在环保性上能得到有效保证[4]。并且在使用过程中也比较广泛。

环保型缓冲包装材料中的再生泡沫塑料,在实际当中的应用也比较广泛,主要是把聚苯乙烯泡沫塑料放到一种溶液中,聚苯乙烯泡沫塑料便会分离成一颗颗干净的原始球珠,这些球珠可被重新制作成泡沫塑料制品。在对新型的再生泡沫的材料应用作为缓冲包装材料,不仅能满足实际缓冲包装的应用要求,在环保的性能上也比较良好。

2.2 环保型缓冲包装材料发展前景

随着科学技术水平的进一步提高,我国的环保型缓冲包装材料的发展将会有新的进步,并且始终会将环保作为基础。在植物秸秆缓冲包装材料的应用上,就是比较环保的一种包装材料,当前将植物的秸秆作为原料的快餐具已经问世,将植物的秸秆作为原料,经过粉碎以及脱色和着色等工艺的实施,就能制作成完全降解的绿色化缓冲包装材料,这对机电产品的包装以及对能源的节约就能发挥积极作用。在未来的发展过程中,环保型缓冲包装材料将会成为应用的主流材料类型,这对相关应用产业的发展,提高其服务质量也能起到一定支持作用。

3 结论

综上所述,对于环保型的缓冲包装材料的应用发展,要能以时展背景为基础,按照时展的要求进行实施,这样才能得以可持续发展。在通过此次对环保型缓冲包装材料的现状研究下,就对这一类型的材料有了更深层次的认识。在未来发展中,不管是采取何种类型的材料,都要能将环保作为基础理念,从而促进产业健康发展。

参考文献

[1]张改梅.蜂窝纸板缓冲性能的研究[J].包装工程,2015,22(5):7-9.

[2]高德,王振林,陈乃立,等.B楞双层瓦楞纸板衬垫平压缓冲动态性能建模[J].振动工程学报,2015(2).

可降解塑料分析范文第4篇

关键词:白色污染;问题;对策

中图分类号:02 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2009)014(c)-0144-01

我国“限塑令”于2008年6月1日起正式实施,即日起所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度,一律不得免费提供塑料购物袋。

一、白色污染的现状:随着我国经济的飞速发展,作为新型材料的塑料制品,因其具有成本低、质轻、防水、便利、生产技术成熟等特点而在全国广泛应用,给人们带来了不少方便,但由于人们对废旧塑料造成的环境污染缺乏足够的认识,将用过的废旧塑料制品随意丢弃,给环境造成了严重危害。我国的城市生活垃圾年产出量达一亿吨,并且正以年增长率10%以上的速度递增,其中塑料垃圾占相当大的比重。从地区范围来看,白色污染也已经变的相当严重。据报道,北京市生活垃圾的3%为废旧塑料包装物,每年总量约为14万吨;上海市生活垃圾的7%为废旧塑料包装物,每年总量约为19万吨。天津市每年废旧塑料包装物也超过10万吨。北京市每年废弃在环境中的塑料袋约23亿个,一次性塑料餐具约2.2亿个,废农膜约675万平方米。总体来说,近年来由于塑料业的快速发展和人们环保意识的淡薄,白色污染越来越严重,已经严重影响到了人们的生活环境。

二、白色污染的危害:(一)塑料制品的难降解性对环境的危害。塑料制品的难降解性是它对环境所造成危害的主要方面,也是白色污染之所以比较难改善的根本原因。由于它本身的特性对环境造成的直接危害主要有以下几个方面:侵略土地过多、污染空气、污染水体、火灾隐患、白色垃圾可能成为有害生物的巢穴,它们能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所,而其中的残留物也常常是传染疾病的根源。(二)资源利用率低,经济损失很大。据有关部门统计,我国每年因包装废物污染环境造成的直接经济损失就达40多亿元,而因包装废物可以利用但未得到回收利用所造成的资源浪费损失每年高达100亿元之多。在我国生产或销售的包装产品种,每年就有70%左右的包装物是在一次性使用后即被随意抛弃。

三、白色污染的环境经济学分析:(一)外部性影响。假设一个塑料厂的一部分业务是生产一次性用具,而它生产的产品就地卖给当地居民使用。而当地居民由于使用这些一次性塑料,导致了白色垃圾过多,又恰好采用掩埋的方式解决这些垃圾。这种做法恰好伤害到了当地农民,导致当地农民收入下降,直接影响到了很多农民的切身利益。因为塑料厂生产的一次性用具越多,影响的农民就越多,对农民造成的影响也越大。(二)白色污染的负外部性分析。由于现阶段塑料处理技术不高,再加上人们的环保意识比较低,白色污染难免会越来越严重。塑料制造商对于白色污染的现状可能会采取两种措施:一是厂商投入资金、提高技术水平,改变塑料制品本身的特性,使其对环境不再产生危害;二是放任自流,不予理睬,违法经营。受利润最大化动机的支配,为了避免私人成本的增加,生产者一般会采取第二种做法。但是,这种做法将直接导致白色污染情况的加剧,污染加剧会使环境中的其他人受到伤害,增加了额外的社会损失,导致社会成本的提高。由于生产厂商自私的选择,节省了私人成本,而导致社会和环境或者其他人付出了额外的社会成本,也就是说私人成本社会化。这种做法甚至导致引起的额外的社会成本远远大于私人成本,这种做法,严重违背了帕累托最优标准。四、解决白色污染的对策(一)管制手段的实施。管制手段主要是指直接对其进行的一种金钱或者制度上的限制。具有一定的强制性,只要能够不打折扣的实施,效果明显。1.颁布法令禁止使用一次性难降解的塑料包装物。禁止可以采用罚款方式。最好的办法就是制定一套严格的法令,明文规定不可使用一次性难降解塑料包装物。现在国内已经有很多地方采取这类措施,像杭州人大常委会通过的《杭州市市容环境卫生管理条例》等。2.颁布法令强制回收利用。清洁的废旧塑料包装物可以重复使用,或重新用于造粒、炼油、制漆、作建筑材料等。回收利用符合固体废物处理的“减量化、资源化、无害化”的通用原则。回收利用不仅可以避免“视觉污染”,而且可以解决“潜在危害”,缓解资源压力,减轻城市生活垃圾处置负荷,节约土地,并可取得一定的经济效益。这是一个标本兼治的好办法。(二)征税和补贴。白色污染另一个好的解决办法是对生产厂商征税(或补贴)。从社会角度看,污染控制的目标是要达到能使社会收益最大化的控制水平,这也就是开发高新技术来防治污染的费用等于污染损失成本的地方。如果厂商选择不予理睬的措施的话,政府可以考虑采取征税(或补贴)的办法。1.建立环境消费税制度。白色污染有全民化的特点,以排污费制度或其他行政制度管理不易、低效。针对此情此景,国家税务总局有关领导指出,只要每个一次性塑料袋加二分钱,一次性塑料袋的销售量就会减少80%。现行税法规定,消费税是对特定的消费品和消费行为征收的一种税。白色污染等生活污染问题主要由消费不当、过度引起,要减少白色污染,促成绿色消费、有度消费,消费税就是现成的法宝。2.建立科技补贴制度。针对一些自愿增加私人成本进行科技水平创新的厂商,国家可以考虑适当的给予一些科技补贴,以刺激厂商的积极性和主动性。但是科技补贴不可盲目,一定要谨记实现社会最优的大前提。(三)提高环保意识。政府应该多播放一些环保和禁止用一次性包装物的公益广告。只有人们的环保意识提高了,上面的手段和措施实施起来才能事半功倍达到预期的效果。

结语:实行“限塑令”之后,我国的白色污染状况有所改善,但是由于一些技术或者执行中的一些问题,白色污染并没有想象中改善的好,所以,如何真正的解决白色污染问题,达到社会最优,还需要各方面的努力。

作者单位:北京林业大学农林经济管理专业

参考文献:

可降解塑料分析范文第5篇

关键词:邻苯二甲酸酯;塑化剂;毒性;危害;检测

1邻苯二甲酸酯类塑化剂的简介

塑化剂,又称为增塑剂,是一种广泛应用于工业中的塑料添加剂[1],添加塑化剂会改善塑料制品的可加工性,耐久性和柔韧性。塑化剂种类繁多,邻苯二甲酸酯(phthalate esters,PAEs)类是比较常见的一种塑化剂,因其卓越的性能和与乙烯基及其它高分子的兼容性,被广泛应用于聚合材料中,如聚氯乙烯(PVC),聚醋酸乙烯酯(PVAC)等。如作为聚氯乙烯塑料(PVC)的增塑剂和软化剂,PAEs的使用占塑化剂用量的80%以上[2]。

PAEs类物质原料较易获得、成本较低,作为塑料制品的添加剂能够很好的改善塑料本身的性能,因此应用非常广泛。但是,在塑料包装生产过程中,PAEs不能与高分子碳链完全聚合,化学性质并未遭到破坏,并且与聚合物基体的结合不是不可逆的,人们直接或者间接接触PAEs都会对身体健康造成危害,同时也会加速塑料制品的老化。

PAEs的有效降解能够从根本上避免此类物质从动、植物体内转移到人的体内,因此,PAEs在环境中的暴露评价及降解也逐渐成为科研人员关注的热点。

2.PAEs的毒性及危害

PAEs类物质的应用无处不在,包括在添加在塑料制品中起增塑剂的作用;PAEs还具有乳化剂的作用,一些不法分子在饮料中非法添加塑化剂使饮料变得更加粘稠具有良好的口感。但PAEs是一种环境激素类物质,长期接触此类物质不仅对身体有害,而且PAEs不容易从体内排出从而在人体内富集,有研究表明,PAEs类物质还可以通过母体传递给胎儿,对后代的健康产生影响。

针对PAEs的毒理学危害,欧美国家进行了大量的试验。Pogribny I P等[3]研究发现,给对雄性大鼠喂食DEHP会引起大鼠体内过氧化物酶体的增生,新陈代谢改变等,诱导肿瘤形成和肝细胞发生癌变。最后,PAEs还会影响体内激素水平,致使体内内分泌失调,男性质量降低的不良后果。陈曦[4]等发现女性在孕期内暴露于PAEs环境中会导致胎儿早产及后育缓慢。Duty等[5]研究表明,男性尿液中MEP能加速的DNA损伤。一些科研机构对人体进行检测,在多个样品中均有邻苯二甲酸酯检出,并证明了男性浓度、活动度与邻苯二甲酸酯的含量与下降有关[6]。

3PAEs的限量规定

中国、欧盟和美国不仅规定允许食品接触材料中可添加PAEs的种类,还明确规定可添加PAEs的迁移限量,美国不允许在食品接触材料中添加DIBP、DBP和DEHP,我国允许添加,但是对于DIBP、DEHP的添加有明确的迁移限量规定,分别为03mg/kg和15mg/kg,欧盟不允许在食品接触材料中添加DIBP,允许使用DBP,但只允许使用在非油脂食品接触材料中,我国还明确规定不可用于接触婴幼儿食品用材料中,欧盟使用限量比我国低200倍,迁移限量均为03mg/Kg;欧盟允许在接触材料中使用DEHP,并且和我国规定的限量是相同的,均为15mg/Kg。

只有了解PAEs的暴露情况,才能避免过多的接触PAEs,防止其进入体内,影响人们的身体健康;只有了解PAEs的降解行为,才能从根本上控制PAEs污染物进入食物链。人们在了解PAEs给日常生活带来便利的同时,还能避免使用这类物质对人体健康的影响,这才正是科学研究的目的。

4国内外PAEs的检测及研究进展

国外从上世纪70年代初就有关于邻苯二甲酸酯的研究,研究范围很广,包括环境中PAEs的毒性研究、代谢产物分析及降解方法。根据文献中的报道,对于食品中PAEs的研究大多数研究都停留在分析方法和其迁移规律上,然而对于PAEs的生态循环过程和在食物链中的转化规律的研究是很稀少的。

我国对PAEs的研究要晚于国外,主要由于在当时塑料并未像现在这样广泛应用,塑料加工技术也并不成熟,因此未见PAEs的相关报导。直到二十世纪八十年代才陆续出现有关PAEs污染的报道,但由于关注力度不够,相关报导也不多。研究主要集中在环境及人类日常接触的食品、物品中PAEs含量的检测上,建立了一系列关于大气、土壤、食品、化妆品等实际样品中PAEs的分析方法。随着科学技术的日益发展,分析检测方法也日趋成熟。PAEs的测定方法主要有液相色谱法(LC)[7]、毛细柱气相色谱法(GC)[8]、以及与色谱连用的质谱等。目前我国国家标准GB/T219112008[9]和GB/T219282008[10]均采用气相色谱质谱联用法。

参考文献:

[1]吴惠勤,朱志鑫,黄晓兰,等不同类别食品中21种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱测定及其分布情况研究[J]分析测试学报,2011,30(10):1079-1087

[2]Zeng F,Cui K,Xie Z,et alPhthalate esters(PAEs):emerging organic contaminants in agricultural soils in peri-urban areas around Guangzhou,China[J]Environmental Pollution,2008,156(2):425-434

[3]Pogribny I P,Tryndyak V P,Boureiko A,et alMechanisms of peroxisome proliferator-induced DNA hypomethylation in rat liver[J]Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis,2008,644(1):17-23

[4]陈曦孕期邻苯二甲酸酯暴露及其对生殖健康影响的研究[D]天津医科大学,2012

[5]Duty S M,Singh N P,Silva M J,et alThe relationship between environmental exposures to phthalates and DNA damage in human sperm using the neutral comet assay[J]Environmental Health Perspectives,2003,111(9):1164-1170

[6]李明元,胡银川食品塑料包装中PAEs迁移危害研究现状[J]食品与生物技术学报,2010,29(1):14-17

[7]张春雨,等色谱,2011,29(12):12361239

[8]张明明,等食品科学,2012,33(2):185188

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