成長中的塑料新星：可降解生物塑料

2019-09-09 17:04:18塑料機械網整理發布閱讀量：963      我要評論

　　【包裝印刷產業網熱點關注】塑料，擁有短暫的使用生涯與漫長的降解時間。隨著人類使用塑料的時間越來越長，來不及降解的塑料也越來越多。高至稀薄的大氣和雨云，低至海底深的裂谷深淵，塑料無處不在。世界陷入“白色陰影”的籠罩之下，人類開啟“自救”模式，垃圾分類如火如荼，塑料轉化技術層出不窮，在這此間，可降解生物塑料進入人們視線。

　　為了擺脫對石油資源的依賴性，以及尋找可持續生產塑料的原料，生物塑料在科學家的研究之下面世。生物塑料中可降解生物塑料在市場份額中雖占比較少，但從長遠來看，這種可以在自然循環中無害化的塑料有很大的應用空間。

　　可降解生物塑料種類

　　聚乳酸(PLA)：可從玉米、秸稈等可再生植物資源中獲得，經提煉而出的淀粉是這種生物塑料的生產原料。它有著良好的生物可降解性，在自然界中被微生物分解為二氧化碳和水，是公認的環境友好材料。據悉，在可降解生物塑料中，聚乳酸塑料占比可達45.1%，也是3D打印中常見的使用材料。

　　聚己內酯(PCL)：可分解聚己內酯的微生物分布廣泛，在需氧和厭氧的環境中都可以被微生物分解，因而其具有良好的生物降解性。常與淀粉、纖維素類的材料混在一起使用，也常與乳酸聚合使用。

　　聚羥基烷酸酯(PHA)：是由微生物通過與各種碳源發酵而合成的不同結構的脂肪族共聚聚酯，這種塑料被廣泛用來生產盛裝垃圾的垃圾袋。

　　聚羥基丁酸酯(PHB)：其中聚3-羥基丁酸酯(PHB)、聚羥基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)較為常見。聚羥基丁酸酯可用于注塑產品、薄板制品以及泡沫塑料的生產，與植物纖維混合后還可以使產品具有特殊特性。據悉，國外有團隊使用堿性天然菌種使糖發酵以及利用城市污水中的細菌進行PHB的生產，從世界范圍看，PHB及PHBV是公認的有希望的生物降解塑料之一。

　　聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物：以丁二醇、丁二酸為主要生產原料。可以通過石化生產獲得，也可以通過自然界農作物經發酵生產。具有耐熱性、易保存、耐水解、易加工等優點，在餐具、一次性醫療用品、農膜、包裝等領域較受歡迎。

　　聚乙烯醇(PVA)：經過一定改性后聚乙烯醇類材料可具有良好的生物降解性能。如意大利NOVMANT曾在淀粉中加入PVA，使之能夠加工產品和吹膜。水溶性PVA薄膜利用了PVA的成膜性、水和生物降解的特性，能夠分解為無害的二氧化碳和水，是一種新型降解材料。

　　脂肪族芳香族共聚酯：由巴斯夫所制造的脂肪族芳香族無規共聚酯(Ecoflex)，其單體為：己二酸、對苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生產能力在14萬噸/年。同時開發了以聚酯和淀粉為主的生物降解塑料制品。

　　二氧化碳共聚物：尚未得到大范圍的工業化生產，目前我國已有成年產3000噸二氧化碳/環氧化合物共聚物樹脂的裝置，產品主要應用在包裝和醫用材料上；低分子量二氧化碳共聚物技術也已投產，產品主要應用在生產聚氨酯發泡材料上。除此之外，如聚酰胺、纖維素、甲殼素、聚糖等尚在研發當中。

　　可降解生物塑料市場情況

　　目前聚乳酸、聚羥基烷酸酯是可生物降解的生物塑料領域增長的主要驅動力。高性能的聚乳酸可以很好地替代聚苯乙烯以及聚丙烯的使用。經過數十年研發，聚乳酸已經具有進入市場的商業規模，根據相關機構數據分析，與2018年相比，到2023年其產量或增長60%。

　　發展環保塑料產業被納入我國發展循環經濟產業的重要內容，在上，我國生物降解塑料的的產能約占的20%。隨著近幾年我國對可降解生物塑料的重視、企業的崛起和擴張，未來還有進一步發展的潛力。

　　結語：人類對塑料可謂是又愛又恨，隨著環境壓力和對資源枯竭的擔憂，生物塑料近年來的成長速度有目共睹，其中關于可降解塑料的研發更值得人期待。就目前而言，距離替代石化塑料的愿景還尚遙遠，但是可以看出在可降解生物塑料已有的市場上有很大的發展潛力。持續開發可降解塑料，注重應用拓展，對塑料產業和人類的生存環境都大有裨益。

　　資料參考：中國輕工業網、DT新材料、百度百科、博授堂新材料

　　原標題：成長中的塑料新星：可降解生物塑料

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