了解什么是生物降解塑料

時間：2020-08-17作者：東莞市長安長茂塑膠原料行瀏覽：120

生物降解塑料
生物降解塑料又稱生物分解塑料，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作用引起降解，并較終完全降解變成二氧化碳(CO? )或/和甲烷(CH?)、水(H?O)及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。
分類

按原料成分來源分類，生物降解塑料可分為生物基生物降解塑料及石化基生物降解塑料兩類。

生物基生物降解塑料主要可分為四類:第一類為**材料直接加工得到的塑料;第二類為微生物發(fā)酵和化學合成共同參與得到的聚合物;第三類為由微生物直接合成的聚合物;第四類為以上這些材料共混加工得到的或這些材料和其他化學合成的生物降解塑料共混加工得到的生物降解塑料。

石化基生物降解塑料是指以化學合成的方法將石化產(chǎn)品單體聚合而得的塑料，如PBAT、聚丁 二酸丁二醇酯(PBS)、二氧化碳共聚物(PPC)等。

按生物降解過程分類，生物降解塑料可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。破壞性生物降解塑料當前主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。

完全生物降解塑料主要是由**高分子(如淀粉、纖維素、甲殼質(zhì))或農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)微生物發(fā)酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。

以淀粉等**物質(zhì)為基礎的生物降解塑料目前主要包括以下幾種產(chǎn)品:聚乳酸(**)、聚羥基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烴和聚氯乙烯) 。

根據(jù)原材料的不同，常見的生物降解塑料至少有以下幾種:

聚己內(nèi)酯(PCL)

這種塑料具有良好的生物降解性，熔點是62℃。分解它的微生物廣泛地分布在喜氣或厭氣條件下。作為可生物降解材料可把它與淀粉、纖維素類的材料混合在一起，或與乳酸聚合使用。

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物

以PBS(熔點為114℃)為基礎材料制造各種高分子量聚酯的技術已經(jīng)達到工業(yè)化生產(chǎn)水平。日本三菱化學和昭和高分子公司已經(jīng)開始工業(yè)化生產(chǎn)，規(guī)模在千噸左右。

中科院理化研究所也在進行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。中科院理化研究所已經(jīng)和山東匯盈公司合作建成了年產(chǎn)25000噸的PBS及其聚合物的生產(chǎn)線、廣東金發(fā)公司建成了年產(chǎn)1000噸規(guī)模的生產(chǎn)線等。清華大學在安慶和興化工有限公司建成了年產(chǎn)10000噸PBS及其共聚物的生產(chǎn)線。

聚乳酸(**)

美國Natureworks公司在完善聚乳酸生產(chǎn)工藝方面做了積極有效的工作，開發(fā)了將玉米中的葡萄糖發(fā)酵制取聚乳酸，年生產(chǎn)能力已達1.4萬噸。日本UNITIKA公司，研發(fā)和生產(chǎn)了許多種制品，其中帆布、托盤、餐具等在日本愛知世博會被廣泛使用。

中國產(chǎn)業(yè)化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司(規(guī)模5000千噸/年生產(chǎn)線)，正在中試的單位有上海同杰良生物材料有限公司、江蘇九鼎集團等。

聚羥基烷酸酯(PHA)

國外實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的主要為美國和巴西等國。國內(nèi)生產(chǎn)單位有天津國韻生物材料有限公司(規(guī)模1萬噸/年) 、寧波天安生物材料有限公司(規(guī)模2千噸/年)，正在中試的單位有江蘇南天集團股份有限公司等。

利用可再生資源得到的生物降解塑料，把脂肪族聚酯和淀粉混合在一起，生產(chǎn)可降解性塑料的技術也已經(jīng)研究成功。在歐美國家，淀粉和脂肪族聚酯的共混物被廣泛用來生產(chǎn)垃圾袋等產(chǎn)品。**上規(guī)模較大、銷售較好的是意大利的Novamont公司，其商品名為Mater-bi，公司的產(chǎn)品在歐洲和美國有較大量的應用。

國內(nèi)研究和生產(chǎn)的單位很多，其中產(chǎn)業(yè)化的單位有武漢華麗科技有限公司(規(guī)模4萬噸/年)、浙江華發(fā)生態(tài)科技有限公司(8千噸/年)、浙江天禾生態(tài)科技有限公司(5千噸/年)、福建百事達生物材料有限公司(規(guī)模2千噸/年)、肇慶華芳降解塑料有限公司(規(guī)模5千噸/年)等。

脂肪族芳香族共聚酯

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。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。

聚乙烯醇(PVA)類生物降解塑料

如意大利NOVMANT的MaterBi產(chǎn)品在上世紀90年代主要是在淀粉中加入PVA，它能吹膜，也能加工其它產(chǎn)品。聚乙烯醇類材料，需要經(jīng)過一定的改性后方具有良好的生物降解性能，北京工商大學輕工業(yè)塑料加工應用研究所在這方面**了一定成果。


聚-β-羥基丁酸酯(PHB)

從世界范圍看，PHB及PHBV是公認的較有希望的生物降解塑料之一，也是正在開發(fā)的新產(chǎn)品。技術方的中試生產(chǎn)成本約40元人民幣/公斤，工業(yè)化投產(chǎn)后產(chǎn)品的成本將會進一步降低，價格優(yōu)勢明顯，尤其是技術方的生產(chǎn)工藝簡單和設備簡易，便 于推廣并進行大規(guī)模生產(chǎn)。

應用

生物降解塑料由于具有良好的降解性，主要用作食物軟硬包裝材料，這也是現(xiàn)階段其較大的應用領域。

生物降解塑料主要的目標市場是塑料包裝薄膜、農(nóng)用薄膜、一次性塑料袋和一次性塑料餐具。相比傳統(tǒng)塑料包裝材料，新型降解材料成本稍高。但是隨著環(huán)保意識的增強，人們愿意為保護環(huán)境而使用價格稍高的新型降解材料，環(huán)保意識的增強給生物降解新材料行業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機遇。隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，成功舉辦奧運會、世博會等多項**世界的大型活動，各世界文化遺產(chǎn)及**風景名勝所在地保護的需要，塑料造成的環(huán)境污染問題愈發(fā)被重視，各級**已將治理白色污染列為重點工作之一。

歐、美、日等發(fā)達國家和地區(qū)相繼制訂和出臺了有關法規(guī)，通過局部禁用、限用、強制收集以及收取污染稅等措施限制不可降解塑料的使用，大力發(fā)展生物降解新材料，以保護環(huán)境、保護土壤，其中法國2005年即出臺政策規(guī)定所有可拎一次性塑料袋在2010年后必須可生物降解。

同時，中國也陸續(xù)出臺了多項政策鼓勵生物降解塑料的應用和推廣。2004年**通過了《可再生能源法(草案)》和《固廢法(修訂)》，鼓勵再生生物質(zhì)能的利用和降解塑料的推廣應用;2005年，國家***40號文件明確鼓勵生物降解塑料的使用和推廣;2006年，國家**啟動關于推廣生物質(zhì)生物降解材料發(fā)展的專項基金項目;2007年1月1日實施的《降解塑料的定義、分類、標識和降解性能要求》得到了歐洲、美國和日本等國的互認，為中國企業(yè)出口產(chǎn)品提供了便利。


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  生物降解塑料 生物降解塑料又稱生物分解塑料，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作用引起降解，并較終完全降解變成二氧化碳(CO? )或/和甲烷(CH?)、水(H?O)及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。 分類 按原料成分來源分類，生物降解塑料可分為生物基生物降解塑料及石化基生物降解塑料兩類。 生物基生物降解塑