不可降解塑料的危害

大家都知道塑料给我们的生活、工作和出行带来许多方便，但是这些塑料大部分是从石油中提炼出来的，而石油的储量是有限的，不仅会有枯竭的一天，而且在开采、分馏与裂化石油成为各种制品，再进一步深化工成我们使用的产品时，碳排放、污水处理不彻底等给我们的环境带来更多的危害，但这并不是全部。在产品使用的过程中，和使用结束后，塑料一直在破坏着我们的生态环境，各新闻媒体报到非常多的塑料的“白色污染”，威胁着包括我们在内的各种生物的生存环境。

小萌之前也普及了新型高科技材料-聚乳酸，替代塑料，且不含双酚A，不含塑化剂。那么今天就来和大家分享一下关于聚乳酸是如何降解的。

聚乳酸（PLA—poly lactic acid）

聚乳酸材料是一种可以完全生物降解的环境友好型材料，其降解后产生CO2和水的总量是平衡的，不会增加大气的温室效应，对环境不造成任何污染，不产生任有害物质。如果流入到土壤、污水、河流和海洋中，在细菌等微生物的作用下， 3-6个月的时间也可全部分解成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、挤出、纺丝等传统的工艺进行加工，制成的纤维、薄膜、片材、板材，与聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚酯类纤维（PET、PTT、PBT）等化学通用材料相近的性能，可逐步取代石油化纤和石油塑料，应用的领域包括服装、包装、农业、家居、汽车零部件、3D打印、生物医药等等。

降解机理

那么关于PLA是降解材料已经豪无争议，但是他是如何一步一步降解的呢。

首先，降解是微观层面的事情，并且时间漫长，这也是基于材料能够在通常环境下，满足我们使用的原因。我们身上穿的衣服，我们用的塑料制品，也在微观层面发生着降解，只是有些材料降解的速度非常的慢，甚至需要几百年。所以降解是无法通过我们肉眼观察到的，我们只需要明白这其中的道理，以及知道它在不停地进行着。

从初始的化学中，已经知道氧化还原反应是几种物质化学反应中比较常见的。自然界的生物，包括植物、动物和微生物，新陈代谢和生命的繁衍以及生老病死，无不伴随着氧化反应。

我们应明白，有机物质在生物体细胞内氧化分解产生二氧化碳、水，并释放出大量能量的过程，生物氧化和有机物质体外的燃烧在化学本质上是相同的，遵循氧化还原反应的一般规律，所耗的氧量、产物和释放的能量均相同，只是速度不同而己。

氧化反应是降解主要方式之一，不同聚合物分子结构的不同而有差异。氧的存在还能加剧光、热、辐射和机械力对聚合物的破坏作用，使其发生更为复杂的降解反应。聚乳酸分子中存在着对水和热都比较感敏的酯健，在高温有氧及潮湿环境下，酯键断开发生不同程度的降解。

聚乳酸分子里的酯键

我们来看一下乳酸的结构式：

那么乳酸的聚合是通过丙交酯开环，通过酯键把各个乳酸分子相连起来。在降解的时候，发生氧化反应，酯链断裂， 聚合物长分子链分裂成较短部分，变成了乳酸分子。

聚乳酸分子中的羧基官能团

乳酸分子的羧基部分，被氧化分解成二氧化碳（CO2）和水（H20）。那么同步发生的还有其他官能团的氧化，乳酸分子中的羟基也氧化转化为醛基、羧基，再继续氧化分解成二氧化碳和水，降解不停地进行。