除了PLA，生物可降解塑料还有哪些？

我们中国人讲究落叶归根，落叶归根是指飘落的枯叶，掉在树根旁，变成肥料滋养树根；国人将其引申为客居他乡的人，终要回到本乡。

塑料的一生，我们做塑料的人也希望其能够“落叶归根”：完成它的使命之后，重返自然，与自然成为一体。于是，可降解塑料应运而生；今天，我们讲一讲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/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，由自然界存在的微生物如细菌、霉菌和海藻等作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳（CO2）或/和甲烷（CH4）、水（H2O）及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。回复“降解”查看更多文章

二、知名度最大的生物降解塑料：PLA

图：PLA分子式

聚乳酸（PLA）是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（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，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。据了解，PLA用量占生物可降解塑料的45.1%，是当之无愧的主力军！回复“PLA”查看更多文章

图：PLA一次性食品袋

聚乳酸的降解分成两个阶段：1）首先是纯化学水解成乳酸单体；2）乳酸单体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，真正达到生态和经济双重效应。

目前，PLA主要用于大家最关注的食品包装和3D打印。PLA最大的制造商是美国NatureWorks公司，其次是中国的海正生物，他们目前的产量分别是7万吨和5千吨。

三.除了PLA，生物可降解塑料还有哪些？

1．聚3-羟基烷酸酯（PHA）

PHB的合成工艺

PHA是由微生物通过各种碳源发酵而合成的不同结构的脂肪族共聚聚酯。其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。

可降解一次性餐具

主要用途为：一次性餐具、无纺布、包装材料、农用覆膜、玩具、包膜、胶、纤维等多种可降解产品。

国内生产PHA的企业有天津国韵生物材料有限公司（规模10000吨/年）、 武汉华丽科技有限公司(规模8000 吨/年)、浙江华发生态科技有限公司(8000吨/年)、浙江天禾生态科技有限公司(5000 吨/年)、福建百事达生物材料有限公司(规模2000 吨/年)、肇庆华芳降解塑料有限公司(规模5000吨/年)等。

2．聚ε-己内酯（PCL）

PCL的分子式

聚ε-己内酯（PCL）是由ε-己内酯经开环聚合得到的低熔点聚合物，其熔点仅62℃。PCL的降解性研究从1976年就已开始，在厌氧和需氧的环境中，PCL都可以被微生物完全分解。回复“PCL”查看更多文章

与PLA相比，PCL具有更好的疏水性，但降解速度较慢；同时其合成工艺简单、成本较低。PCL的加工性能优良，可用普通的塑料加工设备制成薄膜及其它制品。

目前，PCL国内生产企业有中国石化巴陵石化公司。

可降解塑料用于医疗领域

3．聚酯类--PBS/PBSA

PBS的分子式

PBS 以脂肪族丁二酸、丁二醇为主要生产原料的, 既可以通过石油化工产品满足需求, 也可通过淀粉、纤维素、葡萄糖等自然界可再生农作物产物, 经生物发酵途径生产, 从而实现来自自然、回归自然的绿色循环生产。而且采用生物发酵工艺生产的原料, 还可大幅降低原料成本, 从而进一步降低PBS 成本。

与同类产品比较，聚酯生物分降塑料的优点：

1）耐热性好。这促使它在餐饮领域达到推广；

2）加工条件要求不高；

3）易保存，耐水解。

聚丁二酸丁二醇酯( PBS) 用途极为广泛, 可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域。

目前，国内PBS需求量大约为5万吨。

4.脂肪族芳香族共聚酯

Ecoflex的分子式

德国BASF公司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯（Ecoflex），其单体为：己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生产能力在14万吨/年。同时开发了以聚酯和淀粉为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薄膜是在国际上崭露头角的一种新型塑料产品。它利用了PVA 的成膜性、水和生物两种降解特性，可完全降解为CO2和H2O，是名符其实的绿色高新环保包装材料。

水溶性PVA薄膜

在欧美、日本，水溶性PVA薄膜已广泛用于各种产品的包装。在我国水溶性PVA薄膜的发展还处于起步阶段，工业性研发在近5年间才真正有所展开，主要应用在刺绣及水转印(玻璃、陶瓷、电器外壳等的彩色印刷)两个领域，PVA在这方面的年使用量约10000t。

6.二氧化碳共聚物

一种正在研究的新型合成材料，以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下，被活化到较高的程度时，与环氧化物发生共聚反应，生成脂肪族聚碳酸酯（PPC），经过后处理，就得到二氧化碳树脂材料。

国外，最早研究二氧化碳共聚物的国家主要为日本和美国，但一直没有工业化生产。国内内蒙古蒙西集团公司采用长春应用化学研究所的技术，已建成年产3000吨二氧化碳/环氧化合物共聚物树脂的装置，产品主要应用在包装和医用材料上。

其它如甲壳素、聚酰胺、聚天冬酸、聚糖、纤维素等均在研发之中。

四.全球生物可降解塑料现状

生物降解塑料主要应用于包装、纤维、农业、注塑等领域。其中在包装行业的应用最为广泛，约占市场总量的60%（2013年），食品包装需求又占生物降解塑料包装市场70%以上份额；注射成型应用市场是生物可降解塑料需求增长的主要动力。

目前，欧美地区是生物降解塑料的主要市场。据统计，欧洲和北美市场的生物降解塑料分别占全球的54%和28%（2013年）。回复“降解”查看更多文章