生物降解塑料包装材料的应用及其前景

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1、万方数据湖南包装No．4／2014■m●●■■_HUNANBAOZHUANG)黧穗肖艳题众所周知。资源与环境是人类在21世纪实现可持续发展所面临的重大问题，生物技术将成为解决这一问题的关键技术之一。降解塑料是指一类制品的各项性能可满足使用要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料，因此，也被称为可环境降解塑料。节能环保，绿色生态是时代的主题，企业遵循着这一特点转型升级，近年国内外研制生物降解塑料包装材料的项目备受关注。一、节能减排驱动生物降解塑料包装材料的研发成热点在生物降解塑料的研究开发方面，世界各国都投入了大量

2、财力和人力，花费了很大的精力进行研究。塑料加工业普遍认为，生物降解塑料是21世纪的新技术课题。80年代末，为了解决垃圾袋的降解问题，在美国玉米商的推动下。添加淀粉的聚乙烯塑料袋被作为生物降解塑料在欧美风靡一时。但由于其中的聚乙烯不能降解，故其应用研究已大大降温。只是由于淀粉的原料来源丰富，而价格便宜，目前仍有不少研究者在从事这方面的研究，希望通过各种配方技术，在降解性方面有所突破。报载，近年采用聚乳酸制造生物降解塑料的技术特别引人注目，美国卡基尔·道聚合物公司生产聚乳酸的工厂年产14万t；日本三菱树脂公司建成年产3500t规模可降解薄膜制造设备，已扩大

3、到年产1万t。为了改善脂肪族聚酯的物性，各国正在用脂肪族聚酯与芳香族的对苯二甲酸或尼龙聚合物共聚的方式生产生物降解塑料，不久，高性能的可降解性塑料将会不断地被开发出来。作为环境保护技术之一，使用酶催化剂代替重金属化学催化剂合成高分子材料的工艺也将会面世，除了脂肪族聚酯外，多酚、聚苯胺、聚碳酸酯、聚天冬氨酸等已相继开发成功。从降解塑料应用领域分析，北美降解塑料年销售量的88万t中，其中用于包装达76万t，包括包装袋类56万t，饮料罐提环10．5万t，其它包装9．5万t。其它领域用4万t。从全球市场来看，生物可降解塑料市场正处于快速增长阶段。我们假设到20

4、15年，降解塑料能够替代3％农用塑料制品传统塑料；替代4％包装用塑料制品传统塑料；假设塑料行业年均增长速度为3％，则全球降解塑料的总需求量将达到440万t，相对于目前约80万t的世界总产能．未来5年的CAGR将达到41％。当前，生产降解塑料的国家主要有美国、意大利、德国、加拿大、日本、生物降解塑料包装材料酌应用及其前景万方数据中国等。美国是开发降解塑料的主要国家之一，主要有十几家单位，如塑料降解研究联合体(PDRC)、生物／环境降解塑料研究会(BEOPS)等，其宗旨在于进行有关降解材料合成、加工工艺、降解试验、测试技术和方法标准体系的建立。近年日本相继

5、成立了生物降解塑料研究会、生物降解塑料实用化检讨委员会，日本通产省已将生物降解塑料作为继金属材料、无机材料、高分子材料之后的“第四类新材料”。欧洲Bhre—Eurae更是对生物降解塑料建立了完善的降解评价体系。据研究，白2002年至今，美国市场对降解塑料的需求以每年超过15％的速度增长，特别是对生物降解塑料的需求更是以每年17％的速度增长，预计到2012年，美国市场降解塑料的需求量将达到7．2亿磅(折合约32．66万t)。欧盟成员国中。英国、德国、意大利、荷兰等国在降解塑料的应用与研究中，也获得了不少进展。欧盟更是修订过指导性的法律文件，推广使用降解塑

6、料制品。目前生物降解塑料包装材料开发的技术路线主要有微生物发酵合成法。利用天然高分子合成法的化学合成法等，并已开发出一些生物降解塑料的水溶性树脂。德国拜尔公司研究纤维制品的专家们经过数年研究，制成一种可以完全分解为腐殖质的塑料。用这种塑料制成的包装薄膜，可以在土壤中迅速分解分化，10天之内可回归大自然。根据环保组织的鉴定。此种塑料及其分解后的中和物对环境和人类均是安全可靠的。该公司研制成功的这种新型塑料，是将坚硬而不易延伸的纤维素与聚氨酯混和制得。把这种新型塑料埋入土中后，可成为土壤中微生物的可口佳肴，迅速繁殖的微生物很快能将这种材料完全消化成为腐殖质

7、。将这种材料制成的一种家用保鲜膜，14天后可完全成为粉末，8周后会失去80％的重量。用这种材料制作培养物的营养钵。植入土中数周后均化为腐殖质。充当起堆肥的角色。我国在生物降解聚乙烯地膜研究项目上也取得初步成功。自欧洲生物可降解牛奶瓶开发以来，生物降解塑料包装材料就一直备受外界关注。日前，欧盟委员会为该项目拨款100万欧元，并指定西班牙塑科技术研究协会带领其他欧洲八大研发团队共同完成这一具有挑战性的项目。该项目旨研制出一种能够适用于乳制品包装，且可进行热处理的生物可降解材料。欧洲是全球最大的乳制品包装消费市场。然而，在每年消耗的近200万tHDPE牛奶瓶

8、中。只有10～15％的废弃塑料瓶可1话题湖南色蓑No．4／2014_HUNANBAOZHUAN