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可降解塑料及发展态势

一、降解塑料发展态势

近年来，欧美日等发达国家在生物降解塑料研究开发方面，投入了大量的资金，加快了产业化步伐，以图在未来的市场竞争中抢占主导地。欧洲捷足先登—目前，英国在超市已开始大量推广使用淀粉系列、聚乳酸系列可生物降解的购物袋及食品包装袋，每年消费量可达200亿个。2003年意大利生物降解塑料市场规模约为12万吨。德国巴斯夫公司已推出商品名为“Ecoflex”的生物降解塑料，产业化能力为3万吨/年，其工厂建立在德国东部。荷兰Rodenburg Biopolymers公司正成为欧洲生物降解塑料市场的新龙头，其生产能力已达到4万吨/年，并计划于2005年后在法国、北美和亚洲开设更多的新工厂，其产业化目标之一是在两年内将产品降到与普通塑料一样。美国后来居上—美国作为一个技术发达的工业大国，在对于可持续发展经济具有重要意义的生物降解塑料的开发上更是不甘落后，目前设有开发机构和生产企业十几家，其中Gargill Dow公司是目前世界上生物降解塑料产业化生产规模最大的公司，主要生产聚乳酸系列的生物降解塑料，现已建成14万吨/年规模的生产能力。日本玉米淀粉公司同美国合资建立淀粉系列生物降解塑料工厂，生产规模在2万吨/年；日本化学品公司商品名为“Lacea”的生物降解树脂，用做农用薄膜和堆肥袋，在2002年已达到3万吨规模；昭和高分子公司的化学合成脂肪族聚酯产业化规模将达到10万吨/年。

我国发展降解塑料也十分必要，同样具有广阔的发展前景。据有关部门预测，2005年中国塑料包装材料需求量将达到500万吨，按其中30％为难以收集的一次性塑料包装材料和制品计算，则废弃物产生量达150万吨；中国可覆盖地膜的面积为5亿多亩，加上育苗钵、农副产品保鲜材料等预计需求量将达到100万吨；一次性日用杂品和医疗材料中一部分也是难以收集或不宜回收利用的，预计其需求量达100万吨。据此，难以回收利用的塑料废弃物将达350万吨，由此引发的环境问题将日益严重。若其中50％采用可降解塑料替代的话，则可降解塑料的需求量将达到175万吨，如不能很好地回收处理或降解，将会对农村和城市的生态环境带来严重的污染和危害。因此可降解塑料在中国市场潜力大。

二、降解塑料存在的问题和发展趋势

降解塑料作为一种治理塑料废弃物的全新技术途径，经过多年研究开发，目前已取得令人满意的进展。当然，光降解和光－生物降解塑料制品虽加工简单、成本低廉，但其时控降解难度较大，不宜进入垃圾填埋系统；淀粉填充的降解塑料，加工有难度，使用性能也尚不尽理想；完全生物降解塑料降解性能较理想，但其加工难度较大，价格昂贵，也有时控降解，用后需要全面的堆肥处理的问题；另外，降解塑料更合理的工艺配方以及边角料的回收利用等技术问题还有待进一步提高和完善。虽然降解高分子材料还存在许多问题，但由于降解技术的进步，有关问题正在逐步得到解决，市场前景也越来越好。为使降解塑料技术在已取得较大成就的基础上有更大的发展，从发展趋势看来，有以下几个方面的问题值得在今后进行深入的探讨和研究。

1、一次性使用地膜、包装材料和餐具等降解塑料的实用性研究

一次性使用地膜、包装材料和餐具等降解塑料制品，可采用食用淀粉或无机矿物质填充的可控光氧-生物降解塑料的全面降解技术途径，进行实用性研究。中国可覆盖地膜的面积为5亿多亩，用量高达40万吨，使用价格低廉的光氧-生物降解塑料地膜较适宜，厚度0.005mm-0.015 mm的降解地膜也可采用塑料单纯光氧降解技术，但其一定要做到时控降解。如由中国农业部和轻工总会牵头，制订降解地膜国家或行业技术标准，并有计划地组织推广，这对解决废弃地膜污染农田的问题，造福子孙后代，具有深远意义。关于购物袋，食品、杂品包装袋材料和餐具等降解塑料制品，其降解特性一定要达到HJBZ “包装制品环境标志产品技术要求” ，QB/T “包装用降解聚乙烯薄膜”，GB 18006. “ 一次性可降解餐饮具通用技术条件”， HBC “一次性餐饮具环境标志产品技术要求”。而且，要强调不能随意丢弃，也要强制回收，再生或焚烧处理回收能量。

2、研究完全生物降解塑料是目前降解塑料的一个重要发展趋势

从保护生态平衡出发，研究完全生物降解塑料已迫在眉睫，特别是合成方法简单、加工工艺过程合理、低成本的完全生物降解塑料是目前可便可经过测出其输出电压降解塑料的一个重要研究课题。不可回收的缝针、缝线、针筒、输液袋等医用塑料制品，垃圾袋、堆肥袋，农药瓶，化妆品容器，尿布、妇女用卫生巾等一次性塑料制品，都应该使用低成本的完全生物降解技术。对于垃圾袋、堆肥袋、肥料袋等制品，可研究食用淀粉或无机矿物质填充的高质量、价格更加低廉的完全生物降解塑料，以适应市场的需要。

3、尽可能地使用天然可循环的降解材料

据国际可生物降解聚合物协会（IBAW）的最新研究报告指出，在2001年至2003年间，全球可生物降解塑料的使用量增加了一倍，使用总量已升至4万吨/年。IBAW称，虽然这个数字中还包括了以石油为原料的可生物降解材料，但现在石油资源日趋紧缺，只要在技术许可的条件下生产者都会尽可能地使用天然可循环的降解材料。当前用淀粉和植物油制取的可生物降解塑料已在市场上占据统治地位。最近在几个国家进行的调查显示，消费者对这种包装材料非常感兴趣，更有趣的是，消费者愿意为此支付更多的钱。最近,美国市场研究机构Grapentine公司的一项调查研究发现，41%的美国消费者和59%的欧洲消费者非常渴望购买以天然材料制成的可生物降解塑料包装的食品。其中大约77%的欧洲消费者愿意为此多付5欧分，而74%的美国消费者愿意多付10美分。IBAW预测天然的可生物降解塑料在可生物降解塑料市场中所占的份额将继续上升，特别是在当前这种高油价的状况下。

4、热塑性淀粉树脂是一种目前最有发展前途的完全生物降解塑料

将淀粉分子变构而无序化，形成具有热塑性的淀则应当重新安装1下利用软件粉树脂，再加入极少量的增塑剂等助剂，就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90％以上，而加入的少量其他物质也是无毒且可以完全降解的，所以全淀粉是真正的完全降解塑料。几乎所有的塑料加工方法均可应用于加工全淀粉塑料。全淀粉塑料是目前国内外认为最有发展前途的完全生物降解塑料。日本住友商事公司、美国Wanler lambert公司和意大利的Ferruzzi公司等宣称研制成功淀粉质量分数在90％～100％的全淀粉塑料，产品能在1年内完全生物降解而不留任何痕迹，无污染，可用于制造各种容器、薄膜和垃圾袋等。德国Battelle研究所用直链含量很高的改良青豌豆淀粉研制出可降解塑料，可用传统方法加工成型，作为PVC的替代品，在潮湿的自然环境中可完全降解。

5、二氧化碳基生物降解塑料是目前具有广阔发展前景的研究项目

日本井上祥平等发现二氧化碳可与环氧化物开键开环聚合生成脂肪族聚碳酸酯(APC)，这是迄今最有应用前景的二氧化碳共聚物。Takanashi等用二氧化碳、环氧丙烷和含酯键的环氧化物的三元共聚物作药物缓释剂。Masahiro等用蒸发溶剂的方法制备PPC微球作为药物缓释体系的载体，研究该体系释药速率影响因素，如PPC的分子量、药物含量等。结果表明，随着微球直径的减小或负载药物浓度的增加，释药速率增加，但释药速率和生物降解性能与共聚物的分子量无关，通过SEM观察释药前后微球形态，确认PPC微球支持了药物的长效、均匀释放。美国专家采用一项新的技术，使用特殊的锌系催化剂，将二氧化碳和环氧乙烷（或环氧丙烷），按一定的比例混合共聚，便制成了具有新特性的塑料包装材料。中国吉油集团公司与中国科学院长春应用化学研究所协作实施的二氧化碳基完全生物降解塑料项目，已列入国家863科研计划。它是一个具有广阔发展前景的新型高科技环保材料研究开发项目。

6、降解塑料的定义和评价方法研究是降解塑料推广的基础

但世界发达国家，特别是美国这方面也做了大量的研究。目前美国ASTM已公布试验标准如下：生物降解塑料有关评价试验标准，ASTMD,ASTMD,ASTMD,ASTM D,ASTM D。光降解塑料有关评价试验标准，ASTM D,ASTM D,ASTM D。环境安全有关评价试验标准，ASTMD。目前，我国已公布的有关试验标准如下：GB 18006. “ 一次性可降解餐饮具通用技术条件”，GB/T 18006. “一次性可降解餐饮具降解性能试验方法”，HJBZ “包装制品环境标志产品技术要求”，HBC “一次性餐饮具环境标志产品技术要求”，QB/T “包装用降解聚乙烯薄膜”。今后，仍要参考世界发达国家和我国有关试验标准，并结合降解塑料各类产品市场推广情况，深入进行降解塑料的定义和评价方法研究，不断改进和完善有关试验标准，这是降解塑料产品推广的基础和产刷头夹具业化的前提。

三、奥运会、世博会等为使用生物降解塑料充实活力

奥运会将消耗大量的塑料材料，全生物降解塑

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