可降解塑料政策依据

可降解塑料

陈星 刘影夏 邱天 张梦楠

摘要：本文简述了塑料发展简史（重点介绍白色污染）、聚合物降解现象与原理、可降解塑

料分类、三种典型的可降解塑料及其具体降解机理（包括光降解和生物降解），并对可降解

塑料做出评价和展望。

关键词：塑料 白色污染 降解现象 降解原理 典型可降解塑料

一、 塑料的发展简史

塑料是可塑性材料的简称。其科学定义为：以合成树脂或天然树脂（或天然高分子物质）

为基本成分，在成型加工过程中的某一阶段能流动成型或借就地聚合或固化而定型，其成品

状态为柔韧性或刚性固体，但又非弹性体。现代塑料工业形成于1930年， 近40年来获得

了飞速的发展。它具有质轻，具有耐磨、耐腐蚀、绝缘性好等性能，因此被广泛应用于我们

的日常生活和化工、电子、机械、汽车制造、航空、建筑、交通等各工业领域。但随着塑料

的普及，它所带来的问题也越来越显著，由于它良好的耐腐蚀性，有些无法被再利用的废弃

塑料（塑料袋、塑料膜、塑料饭盒等）难以被分解回归自然，造成了废弃塑料的堆积，这就

是我们常说的“白色污染”。

中国人均塑料消费仅13.12kg，而美德等发达国家人均塑料使用量超过100kg，但这些

国家的对废弃塑料回收的法规较为健全，大部分废弃塑料被焚烧或深埋。但在中国，废旧塑

料大都由城区运到郊区露天堆置或浅埋，故那些质量较轻的塑料就随风而去，“群膜”乱舞。

更有甚者，有些国家经直接将几千万吨的废旧塑料倒入海中，这些塑料漂浮在海上，被海洋

动物或海鸟误食，造成大量生物死亡，对海洋系统产生了不可预知的影响。据科学家研究，

这些塑料对环境的影响可能会持续几百年甚至上千年。为了是人类生活在更舒适的环境中，

为了降服“白色污染”，研究应用容易降解的包装塑料和地模塑料已成为当务之急。

那么，什么样的塑料是可降解的呢？在回答这个问题之前，我们先简单了解一下降解的

原理。

二、 降解原理简述

（1）降解现象

高分子材料一经合成，就开始了它的降解过程。降解的微观表现主要是相对分子质量的

第１　０期　资讯　・５・　

国家准备加大降解塑料的政策扶持　

据悉，在１　Ｏ月１　９～２０日淄博召开的中国塑协降解塑料专业委员会２０１　３年年会暨降解材　

料技术交流会上，中国工信部有关部门负责人在会上表示，国家正在加大对农用地膜、　

一次性包装材料等塑料产品的可降解替代产品的政策支持。　

随着社会对降解材料的认识深化、需求加大、市场的接受度不断提高、国家限塑政　

策的完善和实施，降解材料的发展前景将越来越好。为此，中国工信部已选择新疆、云　

南等省区和一些城市建设应用示范区进行试点，对塑料回收、利用将给予更大的关注和　

支持。　

此外，目前国家正在实施的“双百工程”（建立１００个新材料基地，选择１００家企业）　

将会更好地起到带头和示范作用，将加快回收利用的研究和实施步伐，降解材料行业加　

强行业标准的制定工作，加强企业的交流和沟通，不断推出新产品。　

国资委推进国企援疆，能源、有色、交通等将成重点　

据新疆国资委消息，该委近日分赴ｌ９援疆省市国资委对接国企产业援疆工作，接洽一　

批新的合作意向项目，援疆省市希望在能源资源、有色、交通建设、旅游、物流、农副　

产品加工等领域加强合作。　

新疆交建集团、新投集团等企业已与部分援疆国有企业就加强地铁项目合作、共同　

开发新疆旅游资源、开辟新疆水果销售渠道及参与深加工产业等达成了初步合作意向。　

此次对接还推动了“四委联动”产业援疆沟通协作平台的构建，目前新疆国资委已　

着手制定有关构建方案和工作规则。　

据不完全统计，截至今年上半年，１９援疆省市国有企业实施产业援疆项目５９个，计划　

投资总额１７２４．５７亿元，累计完成投资２２７．９８亿元。　

另据媒体报道，截至９月底，央企在新疆计划投资已追加到２．５万亿元。新疆国资委将　

吸引新疆地方企业参股在疆中央企业；引导央企吸纳自治区地方企业进入油、气等战略　

资源的勘探开发；将优势地方企业逐步纳入石油化工下游产业链，或独立投资建设，或　

与央企在疆公司合资建设。　

降解塑料项目-国家政策

1. 中国政府现已提出重视和大力发展以节约资源为中心的循环经济。

2. 1998年国家环保局、铁道部等五部委关于禁止使用一次性发泡餐具的联合通知。

3. 国家计委和科技部在1999年7月颁布《当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南》。

4. 国家经贸委在1999年颁布了6号令，要求全国各地在2000年12月31日前停止生产和使用一次性发泡餐具。

5. 国家经贸委在2000年颁布《当前国家重点鼓励发展的产业，产品和技术目录》

6. 经贸委在2001年4月又发出了382号《关于立即停止生产一次性发泡塑料餐盒的紧急通知》。

7. 国家科技部科技型中小企业技术创新基金目录。

8. 全国50多座大中型城市政府颁布的禁止使用一次性发泡餐盒、超薄塑料袋，提倡使用可降解的塑料制品的有关规定。

9.《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）》指出用生物质生产聚乳酸、聚羟基烷酸等生物可降解材料，可降解高分子材料与淀粉共混的环境友好材料。

10. 《高技术产业发展“十一五”规划》指出要积极推进可部分替代石油化工产品的生物基材料产业化，鼓励可降解的生物高分子材料等生物新材料的发展。

11. 《生物产业发展“十一五”规划》指出支持以农林可再生资源为原料，大力发展生物可降解塑料。

12. 2007年12月，国务院办公厅下发《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》，通知指出：从2008年6月1日起，在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋。

降解塑料项目-市场分析

在中国，工业生物技术已经列入“十一五”计划，将石油化工原料的生物替代提高到战略意义，力促2010年使用生物材料替代10%~15%的原油消耗，以替代石油化工产品、降低成本为重点，加快推进生物基高分子新材料的规模化发展。到2010年，淀粉基可生物降解塑料拥有达到年产20万吨级规模的示范企业，并最终形成若干销售收入达100亿元的大型生物基材料企业集团，这对我国生态塑料产业规模的扩大有重要指导意义。

可降解塑料顺应环保要求　全球塑料的年产量达Ｉ亿　吨以上。其中很大部分应用于　分装行业。由于塑料来源丰富，　价格低廉．在作为包装材料和　其他制品的回收和回用方面至　今仍为一薄弱环节，这不仅是　便、洁净轻巧、价廉物美、无毒　无臭、生产工艺简单、性能优良　等优点．从一问世便受到人们　的青睐而得到广泛应用。但由　此也带来了塑料废弃物的处理　问题。Ｐｓ耐老化、抗腐蚀、难降　解，给人类的生存环境造成了　严重的破坏。为了消除和减少　这一“白色污染　，人们不得不　对废弃物进行处理　如：填埋、　焚烧、回收利用等，但这些方珐　或产生二次污染，或成本高　工　艺过程复杂。开发可降解塑料　就成为摆在人们面前的一个新　课题。　发展可降解塑料材料，逐　渐淘汰不可降解的塑料材料，　是世界科技发展的大趋势，是　材料研究与开发的热点之一。　由于可降解塑料易加工成型，　价格日渐降低，致使可降解塑　料急剧增加。　可降解塑料分类　可降解塑料既具有传统塑　科的功能和特性，又可在土壤　和水中的微生物作用下，或通　过阳光中紫外线的作用，在自　然环境中分裂降解和还原，最　终以无毒形式重新进人生态环　境中．回归大自然。可降解塑料　一般分为生物降解塑料、生物　分裂塑料、光降解塑料和生物／　光降解塑料。　Ｉ、生抽降并塑料。目前可　完垒生物降解聚合物有生物合　成的脂肪聚醋，如发酵法台成　的ｐＦＩＢ和ｐＦＩＢＶ、淀粉和纤维　５６¨“－＋ｍ｛）　２００

２年是Ｏ２期　维普资讯 Ｔ　素等台醚键和多羟基的聚合物．　以及人工合成的聚酰胺、聚氨酯，　并广泛地用作包装薄膜、包装容　器或捆扎材料　ＰＨＢ、ＰＨＢＶ和聚　醚等材料的熔点和强度部较低，　用途不大。微生物降解包装材料　对环境完全无害而备受关注，新　品种的研制和进一步开拉必将推　动包装材料更新换代的时代早日　到来。　２、生物舟裂塑料。淀粉塑料　的机理是使现有的塑料与生物可　降解大分子共存，造成塑斟不连　续。塑料中的淀粉颗粒被微生物　分解后，只留下塑料大分子骨架，　塑料大分子可在土壤中或空气中　通过氧化作用而使大分子链裂解　成许多的小块塑料或塑料微粒　块　３、光降解塑料。目前世界上　主要是台成型与舔加型两种。国　外主要用于蚀料瓶、赌物袋、地膜　等，国内以攥加型为主，仅用于地　膜与一次性新型快餐盒。光降解　本身受地理、气侯制约大，很难达　到较准的时控性，且为不完全降　解　４、生物／光降解塑料。目前　进入市场的生物／光降解塑料，　主要是通过用淀粉或纤维素等可　降解的高聚合物对通用型聚合物　如ＰＥ和ＰＰ等进行共混改性或接　技改性，并加入可诱导光降解的　光敏剂而获得的。这一领域的研　究与应用十分活跃。我国兰州大　学化学系研制开发的生物／光降　解塑料，可直接用于生产快餐盒、　垃圾袋等。　发达国家对降解塑料的开发　早在上个世纪已有硝化纤维　素和樟脑制得赛璐珞，然后出现　天然多糖改性物的乙酰纤维素　（可用怍照相胶卷）、聚氨酯化纤　维、聚氯酯化直链淀粉。聚氨酯化　木素质，由木粉和月桂酸制得的　木质塑料、牛奶酪蛋白与甲醛制　得的酪蛋白塑料、明校与丙烯酸　乙酯的共聚物等。最近叉在纤维　素纤维和壳聚糖的乙酸水溶液中　加入增塑剂．经干燥和热处理后　制作塑料片材。瑞士工业大学近　来又成功地把糊化淀粉直接注塑　成型成制品，在成本方面可与化　学合成物相竞争，但在耐水牲和　耐热性上稍差　此外，英国一公司　已成功地用玉米台成了生物降解　塑料，因而怍为天然高分子有植　物和动物两种来源。属于前者的　如各种纤维素、半纤维素和术质　素等。属于后者的如明校、甲壳　素、朊乙酰化甲壳素和壳聚糖　等。另外，美国ＮＡＴＩＣＫ研究所用　壳聚糖和壳多糖为主要原料，加　入第三组分进行共聚，加工所得　的半透明薄膜具有一般塑料的强　度，但在土壤中经几周时间，即可　分解。　各工业发述国家早就开始了　对由微生物生成的聚羟基直链烷　酸酯的研究和开发。其中特别是　聚羟基丁酸酯（ＰＨＢ）具有产量高　和成型、加工容易等优点。但园结　晶过高，脆而易碎，不能实际应　用。后采用热处理法控制其结构　和非结晶结构，从而制得有优异　力学性能的ＰＨ］Ｂ材料。英国的　ＩＣｌ公司开发出ＰＨＢ与聚羟基戊　酸酯（ＰＨＶ）共聚的称作ＢＩＯＰＯＬ　的产品，以制造洗发液容器和一　次性剃刀等物。后又利用以乳酸　菌的发酵产物Ｌ一乳酸化学合成　Ｌ一乳酸（ＰＬＡ），可制成薄嗅和纤　维，因在人体内部具有水分解性　能，故可用于医疗领域。继之又开　发了一种乳酸与聚乙醇酸交酯的　共聚物，已广泛用作手术缝线。又　如交酯类与内酯类的共聚物的多　种乳酸共聚物也兼具水分解和生　物降解性能，但也存在易水解使　贮存时间缩短的缺点。此外，用于　由微生物所得水溶性多糖，在有　水、加热和１００ＫＧ／ＣＭ２加压下　可制得生物降解塑料。目前还正　在研制由细菌生产的纤维素靶聚　谷氨酸以用作功能性村料。　把微生物生成的聚羧基丁酸　酯与化学合成的聚已内酯共混所　得的制品，与由微生物生成的聚　羟基丁酸酯与聚羟基戊酸酯共聚　物比有生产简便和成本低等『尤　点。此外，业已研制出聚羟基丁酸　酯与聚羟基戊酸酯共聚物、聚乳　酸或聚羟基乙酸（ＰＧＡ）的共湿　物。不用廉价米粉和聚己内酯共　混制作降解塑料，由糊化淀粉　（６０％以上量）与聚乙烯共混制得　生物降解入水中溶解的塑料，其　泡沫可作吸震材料，且用来制作　烛台和高尔夫球座，用糊化往粉　与改性聚乙烯醇共混可得　加工　成型性良好的降解塑料。最近又　开发出天然橡忮与聚己内酯共混　的生物降解材料，具有聚乙烯的　力学性能，还有耐热和价廉的优　点。另外．还可在非降解塑料中加　入柠檬酸、琥珀酸等有机酸，Ｅ　造　微生物繁殖条件来制得降解塑　料。　生物降解塑料备受青睐　所谓生物降解塑料就是指在　～定条件下，能在分泌酶的１微生　物（如真菌、细菌）作用下，导致生　物降解的高分子材料。它可根据　形式和降解机理分为：生物破坏　眭塑料（Ｂｉｏｄｅ　ｓｔｒａｃｔｉｂｌ　ｐｌａｓｔｉｃｓ）和　完全生物降解塑料（Ｂｉｏｄｅ　ｇｒａｄａｂｌｅ　ｐｌａｓｔｉｃｓ）　生物降解塑料在使用后能够　自动分解，转『￡为水和二氧化碳　或有机肥料，因此它被称为“清洁　塑料”。生物降解塑料既能够以石　油衍生物以及农作物衍生的各种　天然物质为原料，应用生物化学　台成技术生产，也可以使用植物　淀粉、纤维素等生物高分子进行　制造。