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生物塑料——未来的新材料之星
作者：晴朗 星莹 点击次数：39
生物塑料——未来的新材料之星
被丢弃的聚乳酸（PLA）材料食品包装袋在土壤中慢慢融化，聚羟基脂肪酸酯（PHA）做成的圆珠笔在地下自行 分解，这种如今几乎不可想象的情景在生物塑料的大发展下在未来可能变成现实。
PLA和PHA均属生物塑料，生物塑料其实并非新生事物，早在上世纪初即已存在。福特汽车公司创始人亨利·福 特曾用玉米和大豆油为原料生产T型车零部件。现在，生物塑料已越来越频繁地出现在我们的日常生活中。
成本阻碍生物塑料的商业化
目前全球研发的生物降解塑料品种已达几十种，涵盖微生物发酵合成的聚羟基脂肪酸酯（PHA、PHB、PHBV等）、环氧化合物共聚物（APC）、聚乙烯醇（PVA）等，天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物、塑料合金等。目 前已经进入中试或批量生产的品种有淀粉基塑料、PHA、PLA、PBS、APC、改性PVA、淀粉/PVA，PLA、PCL等塑料合 金及共混物等。其中PLA和PHA是生物塑料中发展较快、潜力较大的品种。
PLA和PHA均由发酵过的玉米淀粉制成。可用垃圾堆肥方式进行生物降解的PLA树脂在消费类产品中的应用日 趋广泛。美国Natureworks公司研发的PLA材料除了用在“阳光薯片”包装袋外，还用于制造美国政府机构办公场 所的咖啡厅所用水瓶和可口可乐公司的汽水杯。其他公司则尝试从柳枝稷、土豆和海藻里提炼原料制造PLA。
PHA能耐高温，它亦是可在土壤或下水道中用堆肥方式实现降解的生物塑料。美国Metabolix公司开发的 MirelPHA树脂被用于生产“比百美”牌原子笔和“塔吉特”牌贺卡。
利用PLA做原材料，成本比使用普通塑料高出约20％；PHA更易于生物降解，但价格比PLA更昂贵，是普通塑 料的两倍有余。
优势突出 更多企业投身其中
尽管成本较高，但使用生物塑料的好处也显而易见：其生产过程排放很低，而且不会成为永久性垃圾。相信随 着技术提高，生物塑料会越来越受欢迎。作为石化产品的替代品，厂家因使用生物塑料而产生的利润往往随石油价 格而波动，油价越是上涨，则使用生物塑料越划算。现在全球零售业巨头沃尔玛开始对注重环保的供货商采取优惠 政策，制造商会因此受到鼓励。
国际市场调研机构弗罗斯特－沙利文公司在《全球生物塑料市场》报告中指出，生物塑料开发领域目前已进入 一个关键转折期，很多从事生物塑料研发的企业从初期的小规模试验性研发项目转向大规模商业生产。
现实表明，确实有越来越多的企业投入生物塑料这一行业。在2011年5月17～20日于广州刚刚闭幕的橡塑展 上，有以往从未开设的“生物塑料及降解塑料专区”，为追求绿色制造的企业提供了高效、便捷的采购平台。该专区 的参展商有NatureWorks、金发科技、比澳格、深圳意可曼、杭州鑫富等企业。NatureWorks公司针对注塑半耐用消 费品市场，推出了第二代IngeoTM生物塑料。现场展示的高端化工原材料及1900多台先进的机械设备，其中不乏绿 色展品，例如阿博格的油电混合型注塑机可减少约40%的能量消耗；米拉克龙针对医疗和食品工业产提供的ELEKTRON 全电动注塑机； DMT的“Eco-Smart”生态智能热流道系统可以大限度的提高聚合物材料(包括PLA)处理等。
有争议的氧化－生物降解塑料
虽然聚乳酸PLA、脂肪族聚酯等全生物降解树脂得到了越来越多的关注，但是此类树脂除了存在成本高的问题 OBD是一种聚烯烃塑料，其中加入了添加剂，在一定的环境条件下，OBD塑料会降解成水、二氧化碳和生物质。
OBD塑料应用并非局限于主流聚烯烃薄膜工业，还应用于众多领域。目前采用OBD技术的一些具体例子有，超 市购物袋（一些国家如阿联酋、墨西哥和阿根廷立法要求使用这种塑料袋），泡罩包装，水果网袋，聚乙烯垃圾袋，产品袋和农用OBD薄膜（可以在田间自然破碎、降解）。
但关于OBD塑料的环保安全性的争议由来已久。欧洲生物塑料协会在针对生物降解塑料发布的立场声明中说，化学合成的聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PLC）、二元醇二羧酸脂肪族聚酯（PBS）、脂肪族/芳香族共聚酯、二氧化碳/ 外，还存在材质比较硬，改性后只适合做片材，不适合吹膜。因此，氧化可生物降解塑料(OBD)具有一定的生存空间。对“氧化生物降解”一词的使用容易引起歧义，主要的降解过程其实就是一种碎裂过程。碎裂并不是生物降解过程 的直接产物，而是源自于化学反应。由此产生的碎片仍将残留在环境中„这些塑料碎片将会散布到周边地区。由于 这些碎片的最终生物可降解性未得到验证，将大大增加持久性物质在环境中积聚的风险。”
欧洲生物塑料协会还指出对可降解塑料中所含的添加剂的担忧，此类添加剂一般是由钴、锰、镍或锌混合而成，含有有助分解的催化剂和速率控制抗氧化剂，而且可能对发展中的有机废物行业和较为成熟的机械再生行业带来不 利影响。
生物塑料发展潜力不可限量
英国塑料联合会(BPF)公共和工业事务总裁菲利普·罗在5月中旬闭幕的“低碳塑料论坛”中指出，生物基材料 的生产有望成为石化工业重要的组成部分。预计到2013年，全球对生物塑料的需求量将增加3倍，达到90万t，或全球平均增长35.1%。
近日在杜赛尔多夫Interpack塑料展上，欧洲生物塑料协会根据其研究提出，从2010~2015年，全球生物塑料 产能将翻番，2010年产能为70万t，目前的产能估计已超过90万t，2011年将超过百万吨的标志性阶段，预计到 2015年将为170万t。
在2010年全球生物降解塑料产量约为40万t，（与之相比生物基通用塑料约为30万t），研究认为未来这种比 从汽车制造到玩具、地毯和电子元件，生物塑料的应用在不断增长，耐用的生物基生物塑料在包装市场显示强劲的 增长趋势。一些大品牌厂商例如Danone和Coca-Cola已经有产品进入市场。（晴朗、星莹 供稿）例将会逆转，生物基通用塑料2015年将约为100万t，构成生物塑料的主要部分，而生物降解塑料也将增至70万t。
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