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生物降解塑料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
（作者未知） 2009/4/15
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：
目前能源與環(huán)境是全球亟待解決的兩個(gè)重大問題。能源危機(jī)，特別是石油和煤炭等不可再生資源危機(jī)引起塑膠產(chǎn)品的價(jià)格不斷上漲；另一方面，塑膠產(chǎn)品在使用過程中性能會(huì)逐漸劣化，大量破損塑料和一次性塑料制品造成了嚴(yán)重的“白色污染”。而在可控環(huán)境中采用生物降解和/或生物轉(zhuǎn)化方法是廢物處理和資源回收利用的最有發(fā)展前景、最理想的方法。
生物降解塑料是指在自然環(huán)境下可迅速地被酶或微生物促進(jìn)水解降解的高分子材料。目前國外的降解產(chǎn)品主要是完全生物降解塑料，這將是今后中長(zhǎng)期的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。完全生物降解塑料不僅用于醫(yī)學(xué),也用于農(nóng)業(yè),食品工業(yè),包裝材料，并且是從根本上解決“白色污染”的主要途徑之一。完全生物降解塑料為人類展示了一個(gè)環(huán)境科學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、高分子化學(xué)以及化工機(jī)械交叉的全新的科學(xué)領(lǐng)域。生物降解塑料既具有傳統(tǒng)塑料的功能和特性，又可在完成使用壽命以后，通過土壤和水中的微生物作用或通過陽光中的紫外線的作用，在自然環(huán)境中分裂降解，最終以還原形式重新進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中，回歸大自然，被稱為“21 世紀(jì)的環(huán)境循環(huán)材料”。
國內(nèi)外研發(fā)的降解塑料品種已涵蓋光降解、光生物降解、光氧生物降解、高淀粉含量型生物降解、高碳酸鈣填充型光氧降解、全生物降解等幾大類。生物降解塑料根據(jù)降解機(jī)理和破壞形式又可以分為完全生物降解塑料和生物破壞型（崩潰型）塑料。完全生物降解塑料在微生物的作用下，在一定的時(shí)間內(nèi)完全分解為二氧化碳和水等小分子化合物，生物破壞型則僅分解成為散亂碎片。按照材料的來源生物降解塑料可分為：天然高分子類，微生物合成類和化學(xué)合成類。天然高分子材料主要有纖維素，淀粉，甲殼素，木質(zhì)素等。微生物合成類主要是采用生物工程來合成生物降解高分子材料。例如，運(yùn)用遺傳工程從白楊木的葉子中的葉綠體得到聚羥基丁酸（PHB）降解塑料。以微生物發(fā)酵產(chǎn)物為原料的人工合成產(chǎn)品有聚乳酸（PLA）；石油基的可生物降解的高分子材料有聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇等水溶性高分子和聚已內(nèi)酯（PCL），以及聚酯聚酰胺共聚物（CPAE）、脂肪族和芳香族共聚酯（CPE）、聚氨基酸、聚原酸酯，聚酯型聚氨酯等。
近年來，歐美日等發(fā)達(dá)國家在完全生物降解塑料研究開發(fā)方面，投入了大量的資金，加快了產(chǎn)業(yè)化步伐，以圖在未來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搶占主導(dǎo)地。據(jù)報(bào)道，1998年全球完全生物降解塑料年產(chǎn)量約為3萬噸，到2001年，美國、西歐、日本的產(chǎn)量已增加到7萬噸，2004年已經(jīng)達(dá)到12萬噸。據(jù)預(yù)測(cè)，2007年前全球新投產(chǎn)的完全生物降解聚合物產(chǎn)能將達(dá)22.5-30萬噸。其中德國巴斯夫公司的Ecoflex，產(chǎn)業(yè)化能力為3萬噸/年；荷蘭Rodenburg Biopolymers公司的生產(chǎn)能力已達(dá)到4萬噸/年；美國的Cargill公司是目前世界上生物降解塑料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模最大的公司，現(xiàn)已建成14萬噸/年規(guī)模的聚乳酸系列生物降解塑的生產(chǎn)能力；日本化學(xué)品公司的Lacea生物降解樹脂，在2002年已達(dá)到3萬噸規(guī)模；昭和高分子公司的化學(xué)合成脂肪族聚酯產(chǎn)業(yè)化規(guī)模將達(dá)到10萬噸/年。
我國從上世紀(jì)80年代中期開始可降解塑料的研究工作，最初主要集中在光降解塑料，但這種添加型的降解塑料在自然環(huán)境中并不能全部降解，同時(shí)使用性能上也不能滿足要求。因此從上世紀(jì)80年代末起，開始了生物降解塑料的研發(fā)。目前能規(guī)�；a(chǎn)的品種主要為PHBV, PBS、PPC、PEG、PHA等，其中寧波天安生物材料有限公司形成了1000噸/年的PHBV生產(chǎn)規(guī)模，名列世界第一；浙江臺(tái)州市海正集團(tuán)公司也成功進(jìn)行了聚乳酸的產(chǎn)業(yè)化中試研究，計(jì)劃兩年內(nèi)建成1萬噸/年規(guī)模生產(chǎn)裝置。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國目前從事降解塑料的企業(yè)有100多家，初步形成了產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的開發(fā)體系。
目前全球的高分子材料工業(yè)是建立在石油基礎(chǔ)上，但全球能源體系不足以支持其持續(xù)發(fā)展。因此，回收資源化、可降解無害化成為高分子材料工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題。目前國家科技部主要支持3種生物降解塑料的研發(fā)工作即：日常用品，包括一次性飯盒和塑料袋等；醫(yī)用降解塑料；改造土壤的降解塑料。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，2005年中國塑料包裝材料需求量將達(dá)到500萬噸，按其中30％為難以收集的一次性塑料包裝材料和制品計(jì)算，則廢棄物產(chǎn)生量達(dá)150萬噸；中國可覆蓋地膜的面積為5億多畝，加上育苗缽、農(nóng)副產(chǎn)品保鮮材料等預(yù)計(jì)需求量將達(dá)到100萬噸；一次性日用雜品和醫(yī)療材料中難以收集或不宜回收利用的，預(yù)計(jì)為100萬噸。據(jù)此，難以回收利用的塑料廢棄物將達(dá)350萬噸，由此引發(fā)的環(huán)境問題將日益嚴(yán)重。若其中50％采用可降解塑料替代的話，則可降解塑料的需求量將達(dá)到175萬噸。因此我國發(fā)展生物降解塑料不但十分必要，而且具有廣闊的發(fā)展前景。
存在問題：
〈1〉部分降解塑料的用后快速降解性（未完，下一頁）
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