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我們中國人講究落葉歸根，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NatureWorks公司，其次是中國的海正生物，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。
國內(nèi)生產(chǎn)PHA的企業(yè)有天津國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)聚合得到的低熔點聚合物，其熔點僅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；同時其合成工藝簡單、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國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)有中國石化巴陵石化公司。
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：
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、對苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生產(chǎn)能力在14萬噸/年。同時開發(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，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。
國外，最早研究二氧化碳共聚物的國家主要為日本和美國，但一直沒有工業(yè)化生產(chǎn)。國內(nèi)內(nèi)蒙古蒙西集團(tuán)公司采用長春應(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，約占市場總量的60%（2013年），食品包裝需求又占生物降解塑料包裝市場70%以上份額；注射成型應(yīng)用市場是生物可降解塑料需求增長的主要動力。
目前，歐美地區(qū)是生物降解塑料的主要市場。據(jù)統(tǒng)計，歐洲和北美市場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
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