我們中國(guó)人講究落葉歸根，落葉歸根是指飄落的枯葉，掉在樹根旁，變成肥料滋養(yǎng)樹根；國(guó)人將其引申為客居他鄉(xiāng)的人，終要回到本鄉(xiāng)。

塑料的一生，我們做塑料的人也希望其能夠“落葉歸根”：完成它的使命之后，重返自然，與自然成為一體。于是，可降解塑料應(yīng)運(yùn)而生；今天，我們講一講最具代表性的生物可降解塑料。

一、什么是生物降解塑料？

生物降解塑料（biodegradable plastic）是指，在自然界如土壤和/或沙土等條件下，和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培養(yǎng)液中，由自然界存在的微生物如細(xì)菌、霉菌和海藻等作用引起降解，并最終完全降解變成二氧化碳（CO2）或/和甲烷（CH4）、水（H2O）及其所含元素的礦化無機(jī)鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。回復(fù)“降解”查看更多文章

二、知名度最大的生物降解塑料：PLA

圖：PLA分子式

聚乳酸（PLA）是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對(duì)保護(hù)環(huán)境非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。據(jù)了解，PLA用量占生物可降解塑料的45.1%，是當(dāng)之無愧的主力軍！回復(fù)“PLA”查看更多文章

圖：PLA一次性食品袋

聚乳酸的降解分成兩個(gè)階段：1）首先是純化學(xué)水解成乳酸單體；2）乳酸單體在微生物的作用下降解成二氧化碳和水。聚乳酸制成的食品杯只需60天就可以完全降解，真正達(dá)到生態(tài)和經(jīng)濟(jì)雙重效應(yīng)。

目前，PLA主要用于大家最關(guān)注的食品包裝和3D打印。PLA最大的制造商是美國(guó)NatureWorks公司，其次是中國(guó)的海正生物，他們目前的產(chǎn)量分別是7萬噸和5千噸。

三.除了PLA，生物可降解塑料還有哪些？

1．聚3-羥基烷酸酯（PHA）

PHB的合成工藝

PHA是由微生物通過各種碳源發(fā)酵而合成的不同結(jié)構(gòu)的脂肪族共聚聚酯。其中最常見的有聚3-羥基丁酸酯(PHB)、聚羥基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。

可降解一次性餐具

主要用途為：一次性餐具、無紡布、包裝材料、農(nóng)用覆膜、玩具、包膜、膠、纖維等多種可降解產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)PHA的企業(yè)有天津國(guó)韻生物材料有限公司（規(guī)模10000噸/年）、 武漢華麗科技有限公司(規(guī)模8000 噸/年)、浙江華發(fā)生態(tài)科技有限公司(8000噸/年)、浙江天禾生態(tài)科技有限公司(5000 噸/年)、福建百事達(dá)生物材料有限公司(規(guī)模2000 噸/年)、肇慶華芳降解塑料有限公司(規(guī)模5000噸/年)等。

2．聚ε-己內(nèi)酯（PCL）

PCL的分子式

聚ε-己內(nèi)酯（PCL）是由ε-己內(nèi)酯經(jīng)開環(huán)聚合得到的低熔點(diǎn)聚合物，其熔點(diǎn)僅62℃。PCL的降解性研究從1976年就已開始，在厭氧和需氧的環(huán)境中，PCL都可以被微生物完全分解?；貜?fù)“PCL”查看更多文章

與PLA相比，PCL具有更好的疏水性，但降解速度較慢；同時(shí)其合成工藝簡(jiǎn)單、成本較低。PCL的加工性能優(yōu)良，可用普通的塑料加工設(shè)備制成薄膜及其它制品。

目前，PCL國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)有中國(guó)石化巴陵石化公司。

可降解塑料用于醫(yī)療領(lǐng)域

3．聚酯類--PBS/PBSA

PBS的分子式

PBS 以脂肪族丁二酸、丁二醇為主要生產(chǎn)原料的, 既可以通過石油化工產(chǎn)品滿足需求, 也可通過淀粉、纖維素、葡萄糖等自然界可再生農(nóng)作物產(chǎn)物, 經(jīng)生物發(fā)酵途徑生產(chǎn), 從而實(shí)現(xiàn)來自自然、回歸自然的綠色循環(huán)生產(chǎn)。而且采用生物發(fā)酵工藝生產(chǎn)的原料, 還可大幅降低原料成本, 從而進(jìn)一步降低PBS 成本。

與同類產(chǎn)品比較，聚酯生物分降塑料的優(yōu)點(diǎn)：

1）耐熱性好。這促使它在餐飲領(lǐng)域達(dá)到推廣；

2）加工條件要求不高；

3）易保存，耐水解。

聚丁二酸丁二醇酯( PBS) 用途極為廣泛, 可用于包裝、餐具、化妝品瓶及藥品瓶、一次性醫(yī)療用品、農(nóng)用薄膜、農(nóng)藥及化肥緩釋材料、生物醫(yī)用高分子材料等領(lǐng)域。

目前，國(guó)內(nèi)PBS需求量大約為5萬噸。

4.脂肪族芳香族共聚酯

Ecoflex的分子式

德國(guó)BASF公司所制造的脂肪族芳香族無規(guī)共聚酯（Ecoflex），其單體為：己二酸、對(duì)苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生產(chǎn)能力在14萬噸/年。同時(shí)開發(fā)了以聚酯和淀粉為主的生物降解塑料制品。

5.聚乙烯醇（PVA）

PVA的分子式

水溶性PVA薄膜是在國(guó)際上嶄露頭角的一種新型塑料產(chǎn)品。它利用了PVA 的成膜性、水和生物兩種降解特性，可完全降解為CO2和H2O，是名符其實(shí)的綠色高新環(huán)保包裝材料。

水溶性PVA薄膜

在歐美、日本，水溶性PVA薄膜已廣泛用于各種產(chǎn)品的包裝。在我國(guó)水溶性PVA薄膜的發(fā)展還處于起步階段，工業(yè)性研發(fā)在近5年間才真正有所展開，主要應(yīng)用在刺繡及水轉(zhuǎn)印(玻璃、陶瓷、電器外殼等的彩色印刷)兩個(gè)領(lǐng)域，PVA在這方面的年使用量約10000t。

6.二氧化碳共聚物

一種正在研究的新型合成材料，以二氧化碳為單體原料在雙金屬配位PBM型催化劑作用下，被活化到較高的程度時(shí)，與環(huán)氧化物發(fā)生共聚反應(yīng)，生成脂肪族聚碳酸酯（PPC），經(jīng)過后處理，就得到二氧化碳樹脂材料。

國(guó)外，最早研究二氧化碳共聚物的國(guó)家主要為日本和美國(guó)，但一直沒有工業(yè)化生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)內(nèi)蒙古蒙西集團(tuán)公司采用長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所的技術(shù)，已建成年產(chǎn)3000噸二氧化碳/環(huán)氧化合物共聚物樹脂的裝置，產(chǎn)品主要應(yīng)用在包裝和醫(yī)用材料上。

其它如甲殼素、聚酰胺、聚天冬酸、聚糖、纖維素等均在研發(fā)之中。

四.全球生物可降解塑料現(xiàn)狀

生物降解塑料主要應(yīng)用于包裝、纖維、農(nóng)業(yè)、注塑等領(lǐng)域。其中在包裝行業(yè)的應(yīng)用最為廣泛，約占市場(chǎng)總量的60%（2013年），食品包裝需求又占生物降解塑料包裝市場(chǎng)70%以上份額；注射成型應(yīng)用市場(chǎng)是生物可降解塑料需求增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Α?/span>

目前，歐美地區(qū)是生物降解塑料的主要市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，歐洲和北美市場(chǎng)的生物降解塑料分別占全球的54%和28%（2013年）?；貜?fù)“降解”查看更多文章