生物降解塑料的发展

生物降解塑料的发展现状及应用前景探究

摘要：白色污染是环境污染的重要元凶之一，可降解塑料是解决白色污染最直接的手段。可降解塑料包括生物降解塑料、水降解塑料、光/生物降解塑料等。为深入了解生物降解塑料的应用及价值，文章研究生物降解塑料的发展历程，并对其未来发展进行展望，一方面推动生物降解塑料的应用，另一方面了解可降解塑料使用规模，为相关人士提供参考。

关键词：生物降解塑料；发展现状；应用前景

塑料是现代化工业及人类生活最重要的基础材料之一，由于传统塑料不可降解，可对环境造成可持续性损害，因此可降解塑料的研发及应用成为各国关注的热点课题。生物降解塑料是可降解塑料的一种，据初步统计，2021年全球生物降解塑料消费量达到1200kt左右，涉及众多行业。由此可见，生物降解塑料得到极为广泛的应用，成为健康有序地推动产业发展的重点，研究生物降解塑料的发展历程也成为学术界的核心话题之一。

1、生物可降解塑料的发展现状

生物降解塑料依照程度划分可分为部分降解、完全降解两种。部分降解包括淀粉基塑料，完全降解塑料包括聚丙交酯塑料、石油基可降解塑料等。

1.1 PLA

聚丙交酯塑料即PLA，通过乳酸直接缩聚制备法制备时成品分子质量较低，适用场景相对受限。对此，有学者对制备工艺进行优化，即先用乳酸制备丙交酯，随后在催化作用下进行开环聚合，制备分子量约为700000的聚丙交酯塑料。乳酸分子含有手性碳原子、光学异构体，所以聚丙交酯也可称为聚左旋乳酸。聚左旋乳酸为部分结晶性聚合物，具有质地硬的特点。相比传统塑料，聚丙交酯没有毒害作用，和生物相容性良好，并且透明度高，满足塑料制品的使用需求。202等国。美国企聚丙交酯生产企业以NatureWorks为主，是全球最大的聚丙交酯生产商，产能约为每年180000吨。我国聚丙交酯生核心生产企业坐落在浙江，浙江海正生物材料集团产能约65000吨。目前，我国兴起了大量的聚丙交酯生产企业，并着力研发新型生物可降解塑料，如山东同邦、浙江友诚、安徽丰源泰富等。PLA具有良好的透明度及强度，可在多种生物体间相融，适用于3D打印，生物医疗、纺织等领域。该材料以可再生植物资源为基础，依托微生物发酵获得，因此原料来源丰富且无污染，生产成本低廉，并且适合大规模生产及应用。早期，PLA生物可降解塑料由美国公司生产，随着PLA可从植物中提取这一结论公示后，PLA可降解塑料成为应用最广泛的可降解塑料材料，并且实现工业化生产。

生物塑料降解过程

生物塑料降解是指由微生物、酶或其他生物体引起的塑料分子链的断裂和分解过程。与传统塑料不同，生物塑料是由可生物降解材料制成的，可以在自然环境下被微生物降解，不会造成环境污染。

生物塑料降解的过程可以分为三个阶段：

第一阶段：表面降解

在这个阶段，微生物通过吸附和分泌酶的方式将生物塑料表面的聚合物分子链断裂成较小的碎片。这些碎片会继续被微生物吸附和分解，直到它们足够小，可以被微生物吞噬。

第二阶段：微生物吞噬

在这个阶段，微生物将生物塑料的小碎片吞噬到细胞内，然后通过代谢作用将它们分解成更小的分子，如二氧化碳、水和有机物。这些分子可以被微生物用作生长和能量来源。

第三阶段：完全降解

在这个阶段，微生物将生物塑料完全分解成二氧化碳、水和有机物，这些物质可以被自然界循环利用。这个过程需要一定的时间，取决于生物塑料的类型、厚度和环境条件等因素。

总的来说，生物塑料降解的过程是一个复杂的生物化学反应过程，需要微生物和酶的参与。这种塑料的降解速度取决于环境因素，如温度、湿度、微生物种类和数量等。

生物降解材料是亚洲塑料产业的未来

发布时间:2010-3-3 11:06:00 文章来源:中国化工网

3月3日讯 亚洲塑料产业正在发展，中国和印度正在对泰国等塑料产业发达的国家构成挑战。现在，塑料制品对环境的影响正在引发更多的关注。环保人士与塑料产业主管都认为，塑料产业今后需要采用更多的生物降解材料来制做塑料产品。

人们对塑料制品的需求无所不在，从购物用的塑料袋到精密的工业部件，塑料制品几乎无孔不入。巨大的需求促使亚洲，特别是中国和印度的塑料产业不断扩张。

全球塑料产品市场需求量估计在两亿吨左右，而且每年递增5%。

泰国每年制造1千4百万吨固体垃圾，其中大约200万吨是不可分解的塑料制品。

早年，民众认为，塑料盒和塑料包装，要比纸盒、包装纸、甚至亚洲一些地区过去使用的橡胶树叶制做的盒子与包装更省钱，更方便。

但绿色和平活动人士普莱·皮罗姆(PlyPirom)说，更多的人逐渐意识到，塑料制品对环境带来危害。

皮罗姆说：“人们开始使用塑料时，并没有真正意识到对环境的影响，过去10年来，塑料垃圾越来越多，人们才开始意识到这个问题。有人开始说，‘这真是个问题’。可是垃圾的分类处理程序却没有多大进步，尽管分类处理正在增加。”

泰国在亚洲现在是塑料原材料和塑料成品的主要产地。泰国塑料工业协会(Thai

Plastics Industries Association)就有500家企业会员。

2009年，泰国塑料产品出口位居世界前10名，价值超过23.7亿美元，仅次于日本、美国、澳大利亚和印尼等主要塑料生产国。

中国和印度每年生产几百万吨的塑料产品，被视为主要塑料生产国，亚洲地区塑料制品产量因此一直处于上升状态。

但环保人士与产业人士都认为，需要寻找塑料的替代物质。他们指出，环境代价日益增长，发展可再生替代资源迫在眉睫，以逐步减少温室气体排放，因为温室气体是全球气候变暖、影响气候变化的主要因素。

1 大力发展生物降解塑料产业的建议

一、政策出台背景和主要内容

（一）“禁塑令”政策出台背景

2020年1月19日，国家发展改革委、生态环境部印发《关于进一步加强塑料污染治理的意见》（2020年第80号），规划三个时间阶段限塑实施目标，以及对四个重点领域（不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、宾馆酒店一次性用品、快速塑料包装）的塑料使用进行限制。2020年7月，生态环境部、国家发展改革委等印发《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》，加强对禁止生产销售塑料制品的监督检查，加强对零售餐饮等领域禁限塑的监督管理，推进农膜治理，规范塑料废弃物收集和处理，开展塑料垃圾专项清理等。2020年8月，商务部印发《关于进一步加强商务领域塑料污染治理工作的通知》，明确商务领域推进禁塑限塑的时间表和实施地区，对商场、超市、集贸市场、餐饮、住宿、展会、电子商务等重点领域提出了具体的禁塑要求。2020年9月，国家邮政局印发《邮政业塑料污染治理工作推进会议》，京沪苏浙闽粤六省邮政快递网点在2022年底前禁止使用不可降塑料包装袋、一次性塑料编织袋等，2025年年底前在全行业实施。2021年7月，国家发展改革委等多部委印发《“十四五” 2 循环经济发展规划》，提出塑料污染全链条治理专项行动，因地制宜、积极稳妥推广可降解塑料，健全标准体系，提升检验检测能力，规范应用和处置。

禁塑令的范围比限塑令要大得多，因而影响也将广泛而深刻得多。禁限塑料制品政策的出台，一是体现出国家对生态环境高度重视，特别是中央提出生态文明的新发展理念后，对环保的要求越来越高；二是国际社会对限制塑料使用、保护环境的呼声较大，一些国家和国际组织先后制订和出台了控制塑料制品相关的贸易活动的政策。

（二）“禁塑令”政策主要内容

1.禁止生产、销售的塑料制品。禁止生产和销售厚度小于0.025毫米的超薄塑料购物袋、厚度小于0.01毫米的聚乙烯农用地膜。禁止以医疗废物为原料制造塑料制品。全国禁止废塑料进口。到2020年底，禁止生产和销售一次性发泡塑料餐具、一次性塑料棉签；禁止生产含塑料微珠的日化产品。到2022年底，禁止销售含塑料微珠的日化产品。