生物降解塑料是指一類由自然界存在的微生物如細(xì)菌、霉菌(真菌)和藻類的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一種具有優(yōu)良的使用性能、廢棄后可被環(huán)境微生物完全分解、最終被無機(jī)化而成為自然界中碳素循環(huán)的一個組成部分的高分子材料?!凹垺笔且环N典型的生物降解材料,而“合成塑料”則是典型的高分子材料。因此,生物降解塑料是兼有“紙”和“合成塑料”這兩種材料性質(zhì)的高分子材料。
物降解塑料又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(dāng)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天然高分子(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。
以淀粉等天然物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物降解塑料目前主要包括以下幾種產(chǎn)品:聚乳酸(PLA)、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)。
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(yīng)用領(lǐng)域。
生物降解塑料主要的目標(biāo)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(qiáng),人們愿意為保護(hù)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(qiáng)給生物降解新材料行業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,成功舉辦奧運會、世博會等多項震驚世界的大型活動,各世界文化遺產(chǎn)及國家級風(fēng)景名勝所在地保護(hù)的需要,塑料造成的環(huán)境污染問題愈發(fā)被重視,各級政府已將治理白色污染列為重點工作之一。
從原材料上分類,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(chǔ)材料制造各種高分子量聚酯的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)水平。
其它如甲殼素、聚酰胺、聚天冬酸、聚糖、纖維素等均在研發(fā)之中。
聚-β-羥基丁酸酯(PHB),從世界范圍看,PHB及PHBV是公認(rèn)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(shù)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(jìn)一步降低,價格優(yōu)勢明顯,尤其是技術(shù)方的生產(chǎn)工藝簡單和設(shè)備簡易,便 于推廣并進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。