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生物降解胶带33家生产厂家一览

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作者：赵真真，把宁 ，康丽 ，岳宇 ，李超

来源：《绿色包装》,2019年.11期

随着快递行业的高速发展，包装类产品用量的急剧增加，给社会和环境带来了巨大的负担。快递封装胶带的使用不仅加剧了白色污染，封装后纸箱与塑料胶带的分离也提高了回收利用的成本。因此实现快递行业的绿色、可持续发展，需要从源头出发，材料的可降解性能是解决资源与环境问题的重要途径。包装的绿色化发展已得到广泛的关注，胶带的可降解性能也有了更深入的研究。

封箱胶带一般为单面压敏胶带，由离型层、基材层和胶粘层三部分组成。因此对于胶带的可降解性能要求胶带的所有部分均能实现可降解。

1 离型层

离型层是指附着胶带最外层的一层薄涂层，其主要目的是保障胶带在使用过程中的正常解卷，避免胶带卷体的粘卷、胶转移等问题。

根据离型剂中的Si含量可以将离型剂分为无硅型离型剂和有硅型离型剂。无硅离型剂中不含有硅元素、氟元素以及重金属有害物质等，属于环保型材料。目前压敏胶带的离型层一般使用硅油作为离型剂，一是硅油具有较小的表面张力，二是硅油的粘温系数较低。可降解有机硅的性能也在不断地研究。2017年陶氏在深圳国际高性能薄膜制造技术展览会和国际胶粘带、保护膜及光学膜展览会上推出新型有机硅离型剂和压敏胶，除了具有更轻的剥离力以外，其涂布量较低可有效的避免VOCs（挥发性有机物）的排放，减少的对环境的污染。分子量较低的有机硅在环境中可以直接被降解，高分子的有机硅吸附在土壤中后几个星期就会被降解。

2 基材层

基材层是胶粘剂的载体，胶带的主体部分。传统的BOPP封箱胶带是以BOPP双向拉伸聚丙烯(PP)薄膜为基材，而聚丙烯材料自然降解时间需要上百年，因此加剧了对环境的负担。根据材料降解方法的不同，主要将基材层材料分为光可降解型和生物可降解型。

2.1 光降解塑料

光降解塑料是在光照下（主要为紫外线）发生断链反应和自由基氧化断链反应，使高分子聚合物的键能减弱，长链分子分裂成低分子量的短链化合物，因此高分子聚合物结构的完整性裂解。低分子量的聚合物在空气中更容易氧化分解。根据制备方法的不同可以将光降解塑料分为合成型光降解塑料和添加型光降解塑料两种。

合成型光降解塑料是在高分子中加入光敏基团发生共聚反应形成新的改性高分子化合物，该材料的降解时间可以通过所添加光敏基团的量进行调控，常用引入的光敏基团有CO或烯酮类等。乙烯-CO共聚物和乙烯-乙烯酮共聚高分子化合物已经实现了工业化，在地膜、泡沫制品、包装袋等领域有着广泛的使用。而光敏基团在聚合物中含量较少，因此对材料的力学等性能影响较小。

添加型光降解塑料是指在高分子聚合物中添加光敏剂，光敏剂能够通过吸收光能产生自由基，自由基能够加快高分子链的断裂，从而促进了高分子材料的氧化分解，同时也是通过光敏剂的加入量实现对降解周期的调控。

虽然光降解塑料有优势同时也存在着巨大的缺陷，光降解的过程受到光照条件的影响较大，因此塑料产品一旦被埋入土壤中光降解过程即停止，如果光降解材料因为条件的限制在光照下没能完全被降解，对环境就会造成二次污染，已被抛弃，无法通过《YZ/T0160.2-2017邮政业封装用胶带 第 2 部分：生物降解胶带》标准测试。

2.2 生物降解塑料

《GB/T20197-2006》中关于生物降解塑料的定义为：在自然界如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳或和甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。一般合成高分子化合物具有良好的抗微生物分解的能力，而微生物能够通过生物合成产生的酶蛋白来分解天然高分子化合物。生物降解塑料按照生物分解的程度和性质，可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种。

《YZ/T0160.2-2017邮政业封装用胶带 第 2 部分：生物降解胶带》生物降解胶带的标识如下：

示例： 基材为双向拉伸聚乳酸（BOPLA）薄膜，胶粘剂为 （丁二酸、己二酸、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇） 共聚酯预聚物（B-A-PM-BDO）的胶带，标识为YZ BDTAPE BOPLA+B-A-PM-BDO。

完全生物降解塑料是由天然高分子（如淀粉、纤维素、甲壳质等）或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得。生物酶本身对天然高分子具有分解的能力，因此天然高分子聚合物材料在废弃后能被分解，同时其分解的产物被微生物作为碳源吸收代谢。天然高分子聚合物材料被分解的原因，一是由于微生物的侵蚀导致材料的结构物理性崩溃，二是在生物酶以及酸或碱环境的催化下发生水解反应，三是由于环境中的其他因素的影响导致的自由基的降解。

生物破坏性降解塑料，是一种不完全降解的材料，主要是以淀粉等天然高分子化合物改性聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等合成高分子聚合物，因此降解过程是通过天然成分的分解达到破坏共聚物结构的目的。根据其天然高分子材料的种类可以将破坏性生物降解塑料分为淀粉破坏性基降解塑料、纤维素基破坏性降解塑料、蛋白质基破坏性降解塑料三类。

3 胶粘层

胶黏剂主要作用是将胶带与作用体胶结在一起。由于胶粘剂特殊的化学结构与特性，在自然环境中很难降解，因此胶黏剂的可降解性能的研究对于包装的绿色发展有着重要的意义。

美国罗门哈斯公司2009年宣布开发一种新型水性丙烯酸压敏胶具有高抗剪切强度和抗湿性能。UV胶粘剂具有无溶剂，无VOC挥发物等优点，对环境空气无污染。2011年巴斯夫推出了一款新型可生物降解胶粘剂，可堆肥Epotal生态水性粘合剂，这款胶黏剂不含有毒成分，可完全应用于可生物降解的软包装材料上。

淀粉基胶黏剂主要有氧化淀粉、酯化淀粉、接枝共聚淀粉，通过对淀粉基材料的改性，在实现可降解的基础上提高胶黏剂的性能。水性胶黏剂主要特点是以水作为为溶剂和分散剂，从而减少了有机溶剂的使用，降低了对环境的污染，是一种环境友好型胶黏剂。目前部分水性胶黏剂也实现了工业化，如丙烯酸酯类、聚氨酯类、环氧类等，并在包装、胶带、建筑等领域有着广泛的应用。无溶剂胶黏剂是在无溶剂的条件下实现介质的粘合和连接。水性胶黏剂是一种绿色环保胶黏剂，在食品包装等领域的有着巨大的潜力。

4 结论

可降解胶带的研究已获得很多成果，但是仍然处于初期阶段，距离产品的商业化还有一定的距离。可降解胶带稳定性较差，粘接强度还有待于进一步提高，性能上不能完全取代普通聚丙烯胶带，同时其制作成本也远高于普通胶带，因此限制了可降解胶带的推广。随着科技的不断进步和人们环保意识的提高，可降解型胶带在医用、包装等领域中仍然具有非常广阔的应用前景。

生物降解塑料改性及制品加工技术

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