知识讲座塑料的生物降解种类和应用

01生物基生物降解塑料

天然高分子材料类生物降解塑料

生物降解塑料的天然高分子原料来源有植物和动物两类，植物来源包括淀粉、纤维素、木质素及其衍生物等，动物来源包括明胶、甲壳素、朊乙酰化甲壳素、壳聚糖及其衍生物等。通过对天然高分子材料改性，使其具有热可塑性，是制备天然高分子材料类生物降解塑料的主要方法。

在18世纪，以消化纤维素为原料，制得赛璐珞是最早利用天然高分子制造塑料的例子。

PLA

PLA的原料为乳酸，主要由玉米淀粉等生物质资源合成，是生物基生物降解塑料的代表。

PLA的合成主要有3种途径：一是乳酸直接缩合；二是将乳酸合成丙交酯，再催化开环聚合；三是固相聚合。国内PLA的合成路线大多以第二种途径为主。

开元·全生物降保鲜袋

PHA

PHA是聚羟基脂肪酸酯，作为一种新型的可完全生物降解的热塑性塑料，具有生物相容性、生物可降性、动物可食用性。

PHA是一大家族材料，目前已发现多种不同的单体结构，但实际得到规模化生产的仅有几种。目前，国外生产PHA的企业主要有日本Kaneka公司、巴西Biocycle公司和德国Biomers公司等。国内有宁波天安生物材料有限公司、天津国韵生物科技有限公司等。

02石化基生物降解塑料

二元酸二元醇共聚酯

二元酸二元醇共聚酯有聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸丁二酯（PBSA）。PBS及PBSA虽开发较早，但受其自身性能限制，市场用量不及PBAT，目前全球生产都以PBAT为主。

国内生产PBAT的企业主要有广州金发科技、山东汇盈新材料、山东悦泰、新疆蓝山屯河聚酯有限公司、金晖兆隆高新科技股份有限公司、杭州亿帆鑫富药业股份有限公司。

二氧化碳共聚物(PPC)、聚己内酯（PCL）

其他石化基生物降解塑料还有PPC、PCL等。

03应用领域

根据应用领域，生物降解塑料目前主要用途有纺织纤维、包装、农林渔牧、汽车、3D增材等。

纺织纤维

我国PLA纤维目前产能约为15kt/年，其兼具了天然纤维和合成纤维的优点，又因芯吸性优异，使其产品具有回弹性好、垂坠性强、舒适度高等特点。

日用膜、袋

生物降解塑料膜袋主要以PBAT为主，多数共混PLA等材料，经加工后，在生活垃圾袋、塑料购物袋、日用塑料袋等已开始规模化应用，在生鲜包装薄膜上也有应用。此外，PLA类双向拉伸薄膜用作保鲜膜，对蔬菜水果的保鲜效果优异。

片材及其热成型制品

PLA挤出片材经热成型加工后，在生鲜、色拉、食品等包装上开始得到应用，例如水果透明盒子、鸡蛋盒等。

农用地膜

我国生物降解地膜在新疆、甘肃、湖北、云南等省市年示范用量已超过10万亩。生物降解地膜的生产企业主要有金发科技股份有限公司、杭州鑫富科技有限公司等。

泡沫制品

PLA发泡制品已经应用于超市的许多生鲜、蔬菜等的包装餐盘、箱，淀粉基塑料和PLA的泡沫缓冲材料用在电气电子机器、精密机械的包装中。

此外，生物降解塑料在汽车零部件及3D打印产品中也得到了应用。