一、什么是生物可降解塑料？
1.可降解塑料
降解塑料包括可通過物理和生物因素降解的塑料。降解塑料可分為光降解塑料、生物降解塑料、光/生物降解、水降解塑料這幾類。
2.生物可降解塑料
生物可降解塑料是那些可以被處理系統(tǒng)中的微生物作為食物來獲取能量（進(jìn)入食物鏈）而完全消化的塑料。
通俗地講，是指在自然界條件下，或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培養(yǎng)液中，由自然界存在的微生物如細(xì)菌、霉菌和海藻等作用引起降解，并最終完全降解變成二氧化碳、甲烷、、水、礦化無機鹽及新的生物質(zhì)。
圖：生物降解過程
圖：生物可降解塑料的部分應(yīng)用領(lǐng)域
二、生物可降解塑料有哪些？
生物降解塑料主要分兩類：一類是既是生物基又是生物可降解的，另一類是石油基但也是生物可降解的。
1.PLA
聚乳酸（polylatic acid),簡稱PLA，也稱為聚丙交酯。是由生物發(fā)酵生產(chǎn)的乳酸經(jīng)人工化學(xué)合成而得到的熱塑性聚合物，具有良好的生物相容性和生物可降解性。
-
物理特性：具有良好的機械性能，生物可降解性和相容性好，良好的抗拉強度及延展度，薄膜具有良好的透氣性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔離氣味的特性。是唯一具有優(yōu)良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。
-
缺限：熔點低，強度、透明度及對氣候變化的抵抗能力皆不如一般的塑料。
-
應(yīng)用：食品包裝、3D打印等，膜類與PS所制的膜相當(dāng)。
2.PCL
聚已內(nèi)酯（polyvsptolsvton)是一種半結(jié)晶型聚合物（脂肪族直鏈聚酯）。
-
物理特性：熔點和玻璃化溫度較低，分別只有60℃-60℃，結(jié)晶溫度為22℃；其纖維強度和聚酰胺6纖維幾乎相當(dāng)，拉伸強度可以達(dá)到70.56cN/tex以上，結(jié)節(jié)強度也在44.1cN/tex以上。具有良好的生物降解性，良好的形狀記憶功能，在各種溶劑中溶解性良好，與各種塑料/橡膠相溶性良好，是一種低溫可塑型材。
-
缺陷：結(jié)晶性強，生物降解速度慢，且為疏水性高分子。
-
應(yīng)用：可用普通的塑料加工設(shè)備制成薄膜及其它制品。
3.PBS
聚丁二酸.丁二酸酯（poly butylene surcinate) 是以脂肪族和二醇為原料，經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的結(jié)晶性聚合物。
-
物理特性：①密度1.26g/cm3，熔點114℃②根據(jù)分子量的高低和分子量分布的不同，結(jié)晶度在30%～45%③耐熱性能好，熱變形溫度接近100℃，改性后使用溫度接近100℃。
-
綜合性能優(yōu)秀，耐熱性好，良好的加工和力學(xué)性能。加工性是目前通用型降解塑料中最好的，耐熱性是完全生物降解材料中耐熱性最好的。
-
其衍生物有：PBSA，PBST，PBAT。
-
應(yīng)用：包裝、餐具、一次性醫(yī)療用品、農(nóng)用薄膜、農(nóng)藥及化肥緩釋材料等
4.PHB
聚-β-羥丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB),是一種存在于許多細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)內(nèi)屬于類脂性質(zhì)的碳源類貯藏物。
-
物理性能：不溶于水,而溶于氯仿，可用尼羅藍(lán)或蘇丹黑染色,具有貯藏能量,碳源和降低細(xì)胞內(nèi)滲透壓等作用。
5.PVA ，聚乙烯醇（polyvinyl alcohol)
-
物理特性：PVA溶于水，水溫越高則溶解度越大，但幾乎不溶于有機溶劑。PVA溶解性隨醇解度和聚合度而變化。部分醇解和低聚合度的PVA溶解極快，而完全醇解和高聚合度PVA則溶解較慢。性能介于塑料和橡膠之間，它的用途可分為纖維和非纖維兩大用途。
-
PVA具有獨特的強力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護(hù)膠體性、氣體阻絕性、耐磨性以及經(jīng)特殊處理具有的耐水性。
-
主要應(yīng)用在刺繡及水轉(zhuǎn)印(玻璃、陶瓷、電器外殼等的彩色印刷)兩個領(lǐng)域。
6.二氧化碳共聚物
7.脂肪族/芳香族共聚物
更多介紹，請點擊鏈接查看：除了PLA，生物可降解塑料還有哪些？
三、主要生產(chǎn)商
1.世界級生物降解塑料生產(chǎn)商
世界生物降解塑料領(lǐng)先企業(yè)有美國Cargill Dow公司、Dupont公司、日本昭和高分子公司、日本三菱化學(xué)公司、德國BASF公司、意大利Novomont公司等等。
表1 全球生物降解塑料主要生產(chǎn)商及其產(chǎn)品應(yīng)用方向
|
公司 |
產(chǎn)品 |
應(yīng)用 |
年產(chǎn)能 |
|
BASF（德國） |
PBAT |
膜級 |
140,000噸 |
|
Natureworks |
PLA |
片材、吸塑類 |
140,000 噸 |
|
KF 公司 |
PBSA |
膜級、注塑級 |
30,000 噸 |
|
日本三菱 |
PBS |
膜級、注塑級 |
10,000 噸 |
|
鑫富藥業(yè) |
PBAT |
膜級 |
10,000 噸 |
|
安慶和興 |
PBS |
膜級、注塑級 |
10,000 噸 |
|
日本昭和 |
PBS |
膜級、注塑級 |
3,000 噸 |
資料來源：歐洲生物塑料協(xié)會
2.國內(nèi)生物降解塑料主要生產(chǎn)商
表2 國內(nèi)生物降解塑料主要生產(chǎn)商及產(chǎn)能統(tǒng)計
|
企業(yè) |
主要產(chǎn)品 |
產(chǎn)能 |
|
金發(fā)科技 |
PBSA |
30,000噸 |
|
山東匯盈 |
PBS |
20,000噸 |
|
揚州邗江格雷絲 |
PBS |
20,000噸 |
|
安慶和興 |
PBS |
10,000噸 |
|
藍(lán)山屯河 |
PBS |
10,000噸 |
|
鑫富藥業(yè) |
PBAT |
10,000噸 |
|
光華偉業(yè) |
PLA |
10,000噸 |
|
浙江海正 |
PLA |
5,000噸 |
|
江蘇九鼎集團(tuán) |
PLA |
1,000噸 |
|
上海同杰良生物 |
PLA |
300噸 |
|
云南富集生物 |
PLA |
1,000噸 |
|
寧波天安 |
PHAs |
10,000噸 |
|
天津國韻生物 |
PHAs |
10,000噸 |
|
深圳易可曼生物 |
PHAs |
5,000噸 |
|
武漢華麗環(huán)保 |
淀粉基 |
40,000噸 |
資料來源：智研數(shù)據(jù)中心
本文部分素材參考巴斯夫Ecovio? 地膜產(chǎn)品介紹內(nèi)容，數(shù)據(jù)部分來源中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)于2015年發(fā)布的相關(guān)報告
艾邦高分子綜合整理編輯，轉(zhuǎn)載請注明出處
推薦閱讀：
加入可降解塑料微信群，請加微信：18320928915 或 15712009605并注明“降解+公司”
閱讀原文，加入可降解塑料微信群
↓↓↓
始發(fā)于微信公眾號：艾邦高分子