生物降解塑料

《生物降解塑料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物降解塑料（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 本文由s i m o n g 88贡献 d o c 文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机 查看。 生物降解塑料 生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌（真菌）和藻类的作 用而 引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被 环境 微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分 子材 料。“纸”是一种典型的生物降解材料，而“合成塑料”则是典型的高分子材料 。因此， 生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。 生物降解塑料 又可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种。

2、破坏性生物 降解塑料：破坏性生物降解塑料当前主要包括淀粉改性（或填充）聚 乙烯 PE、聚丙 烯 PP、聚氯乙烯 PVC、聚苯乙烯 PS 等。 完全生物降解塑料：完全生物降解塑料主 要是由天然高分子（如淀粉、纤维素、 甲壳质）或农副产品经微生物发酵或合成具有 生物降解性的高分子制得，如热塑性淀 粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯 醇等均属这类塑料。 国内外生物降解塑料现状与发展趋势 从原材料上分类，生物降 解塑料至少有以下几种： 1.聚己内酯 （ PCL） 聚己内酯 ） 这种塑料具有良好的生 物降解性，熔点是 62。分解它的微生物广泛地分布在 喜气或厌气条件下。 作为可 生物降解材料可把它

3、与淀粉、 纤维素类的材料混合在一起， 或与乳酸聚合使用。 2 .聚丁二酸丁二醇酯 （ PBS） 及其共聚物 聚丁二酸丁二醇酯 ） 以 PBS（熔点为 1 14）为基础材料制造各种高分子量聚酯的技术已经达到工 业化生产水平。日本三菱 化学和昭和高分子公司已经开始工业化生产，规模在千吨左 右。 中科院理化研究所 也在进行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。目前中科院理 化研究所正在筹建年产 万吨的 PBS 生产线、 广东金发公司建成了年产 1000 吨规模的 生产线等。 3.聚乳 酸 （ PLA） 聚乳酸 ） 美国 Na t u r e w o r k s 公司在完善聚乳酸生产工艺方面做了积极 有效

4、的工作， 开发了 将玉米中的葡萄糖发酵制取聚乳酸，年生产能力已达 1.4 万吨 。日本 UNITIKA 公司， 研发和生产了许多种制品，其中帆布、托盘、餐具等在日本 爱知世博会被广泛使用。 我国目前产业化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司（ 规模 5000 千吨/年生 产线），正在中试的单位有上海同杰良生物材料有限公司、江 苏九鼎集团等。 4.聚羟基烷酸酯 聚羟基烷酸酯(PHA) 聚羟基烷酸酯 目前国外实现工业化生产的 主要为美国和巴西等国。目前国内生产单位有宁波天 安生物材料有限公司（规模 2 千吨/年），正在中试的单位有江苏南天集团股份有限 公司、天津国韵生物科技有限 公司等。 利用可再

5、生资源得到的生物降解塑料，把脂肪族聚酯和淀粉混合在一起，生 产可 降解性塑料的技术也已经研究成功。在欧美国家，淀粉和脂肪族聚酯的共混物被 广泛 用来生产垃圾袋等产品。国际上规模最大、销售最好的是意大利的 No v a m o n t 公 司， 其商品名为 Ma t e r -b i ，公司的产品在欧洲和美国有较大量的应用。 国内研究和 生产的单位很多，其中产业化的单位有武汉华丽科技有限公司（规模 8 千吨/年）、 浙江华发生态科技有限公司（8 千吨/年）、浙江天禾生态科技有限公司 （5 千吨/年 ）、福建百事达生物材料有限公司（规模 2 千吨/年）、肇庆华芳降解塑 料有限公司 （规模 5 千吨

6、/年）等。 5.脂肪族芳香族共聚酯 脂肪族芳香族共聚酯 德国 BASF 公 司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯（Ec o f l e x ），其单体为：己 二酸、对苯二甲酸 、1,4-丁二醇。目前生产能力在 14 万吨/年。同时开发了以聚酯和 淀粉为主的生物 降解塑料制品。 6.聚乙烯醇 （ PVA） 类生物降解塑料 聚乙烯醇 ） 如意大利 NOV MANT 的 Ma t e r Bi 产品在上世纪 90 年代主要是在淀粉中加入 PVA，它能吹膜，也能 加工其它产品。聚乙烯醇类材料，需要经过一定的改性后方具 有良好的生物降解性能 ，北京工商大学轻工业塑料加工应用研究所在这方面取得了一 定成果。

7、7.二氧化碳 共聚物 二氧化碳共聚物 国外，最早研究二氧化碳共聚物的国家主要为日本和美国， 但一直没有工业化生 产。 国内内蒙古蒙西集团公司采用长春应用化学研究所的技术 ，已建成年产 3000 吨 二氧化碳/环氧化合物共聚物树脂的装置，产品主要应用在包 装和医用材料上。中科 院广州化学研究所陈立班博士开发的低分子量二氧化碳共聚物 技术已在江苏泰兴开 始投产，品种是低相对分子质量二氧化碳/环氧化合物共聚物， 用来作为聚氨酯发泡 材料的原材料，用于家用电器等的包装。河南天冠集团采用中山 p a g e 1 大学孟跃中教授的技 术，已经建成中试规模的二氧化碳共聚物生产线，预计今年能中 试生产。 其它

8、如甲壳素、聚酰胺、聚天冬酸、聚糖、纤维素等均在研发之中。 发展 现状和趋势 根据日本生物降解塑料研究会的资料，2002 年日本生物降解塑料生产量 约 1 万吨， 2003 年约 2 万吨，2005 年约 4 万吨，到 2010 年预计达到 1020 万吨左右。 根据欧洲生物塑料协会资料，2001 年的数字显示，欧盟可生物降解产品 的消费 量为 2.53 万吨， 而传统聚合物的用量高达 3500 万吨。 欧洲生物塑料协 会预计 2010 年传统聚合物的用量将达到 5500 万吨，而生物降解塑料的用量届时会 达到 50100 万吨。可生物降解材料最终可能会占据 10%的市场份额。在生物降解材料中原

9、料 采用 可再生资源的比例将占到 90%以上。 按照中国塑协降解塑料专业委员会的统计 ，我国 2003 年生物降解材料的用量约 15000 吨，其中不添加淀粉的生物降解聚合物 约 1000 吨。2005 年从事生物降解塑料 的企业约 30 家，生产能力 6 万吨/年，实 际生产约 3 万吨，国内市场需求约 5 万吨， 国外进口 1 万吨，出口 2 万吨。预计 2010 年产能将达到 25 万吨左右。 国内外政策 一些发达国家还以循环经济思想为 指导，使用可降解一次性用具，如瑞典在 20 世纪 80 年代末就试制马铃薯和玉米制 的一次性快餐盒，韩国用法律强制性规定使用用糯 米做的牙签等。欧洲制定

10、了有关可 生物降解堆肥塑料的标准 EN13432利于堆肥和 生物降解来回收的包装物试验和最终 评价的要求，而其他有关推进有机废弃物堆肥 处理的政令在积极制订和准备中。 美国政府从 1996 年起设置了总统绿色化学挑战奖， 鼓励发展生物降解塑料产业。纽 约州 1989 年开始禁止使用非生物降解蔬菜袋，对生 产降解塑料的厂家给予补贴，并 要求市民将可再生与不可再生垃圾分开，否则罚款 500 美元。 其他一些国家也采取 了类似对策：印度已经立法禁止在奶制品行业使用塑料包 装；南非法律已经全面禁止 使用塑料包装袋。随着各国立法的发展，可生物降解的新 型包装材料可望日益普及。 在我国，随着对降解塑料理解

11、的加深，已充分认识到这种材料及其产业对我国可 持 续发展的战略作用。可生物降解塑料的普及应用已是众望所归。我国人大于 2004 年 通过了可再生能源法（草案）和固废法（修订），鼓励再生生物质能的利 用 和降解塑料推广应用。在国家发展和改革委员会 2005 年的 40 号文件中，也明确 要 鼓励生物降解塑料的使用和推广。2006 年，国家发展和改革委员会又启动了关于 推 广生物质生物降解材料发展的专项基金项目。 生物降解塑料发展面临的问题和困难 但是，目前尽管有关降解塑料的研究和报道较多，但许多具体问题不能解决，推广异 常困难，前景不容乐观。原因是：一是因为可降解塑料袋承重能力低，不能满足顾客

12、多装东西和反复使用的要求；二是可降解塑料袋色泽暗淡发黄，透明度低，给人一种 不够清洁和难看之感，用起来不放心；三是价格偏高，由于商家是免费赠送，所以成 本难以接受。 又如，为解决 EPS 快餐饭盒对环境的污染问题。试图用纸饭盒或可降 解塑料饭 盒代替。但是由于存在下述原因，极难推广：一是 EPS 强度高、质轻、保 温性好； 二是纸饭盒价格是 EPS 的 1.52.5 倍；三是即使采用降解 PP 饭盒，其 性能也比不 上 EPS。最近，我国有关部门要求使用植物纤维制作一次性餐具代替 EP S。然而， 由于在这种植物纤维餐具的成型过程中使用了高分子热溶胶，所以仍然存 在处理问题 及残留在植物纤维餐

13、具中的农药含量控制问题。 因此，开发研究降解塑 料仍有很长的路要走。 产业发展的政策和措施建议 （ 一 ） 加快产品应用研发和产业化 目前，生物 降解塑料制品的性能还无法完全满足消费者需求，尽管目前市场上已 有的品种众多， 但每种材料本身的机械和加工性能只是某一方面有突出的特性，综合 性能还存在这样 或那样的不足，这一点将是制约其市场应用推广的瓶颈之一。在开发 生物降解塑料制 品的同时，国内企业应该注意加快有自主知识产权、创新型产品和用 途的开发。由于 ，国外对生物降解塑料制品研发和生产应用相对较早，已经申请了许 多专利，从而给 国内企业开发新产品时，造成了一定的技术壁垒。拿聚乳酸的专利来 举

14、例子，2005 年，国外有关聚乳酸专利有 1700 多项，而我国公开的专利只有 145 项，而其中还有 一半以上是国外公司的专利。因此，国内企业应该加强有自主知识产 权的产品的开发 。 （ 二 ） 加强制品加工开发研究 其次是目前国内从事制品加工研究的力量尚显薄 弱，大部分企业将关注的重点集 中在材料合成上，而忽略了制品加工开发，一些生物 降解塑料做成的餐饮具在耐热、 耐水及机械强度方面与传统塑料制品相差较远，而这 p a g e 2 一点恰恰是生物降解塑料能否大 规模市场化的关键。 完善垃圾回收处理体系， （ 三 ） 完善垃圾回收处理体系 ， 促进生物降解塑料再利用进程 缺乏配套完善的回收

15、处理体系也制约着产品进一步推广。所以一定要对降解塑料 进行明确标识，再加以回 收。能再利用的，收集后再进行成型加工成制品；对不能再 利用的要考虑合理处理的 办法。针对传统塑料添加淀粉等再生资源的降解塑料，可以 采用热能回收的垃圾处理 系统。对生物降解塑料，可着重考虑堆肥的处理办法。 （ 四 ） 加快制订相关政策 和 法规 1.专项资金支持 对生物降解塑料制品的应用和发展采取补贴政策，包括中央政 府补贴和地方政府 补贴。中央财政可通过科技攻关资金、贴息等进行补贴，如奥运一 次性生物降解塑料 制品示范和推广工作等。 国家可以考虑对利用生物质原料生产生 物降解塑料的企业采用低息贷款政策、技 术改造专

16、项贷款、信用担保政策等来鼓励产 业发展。 2.税收政策 目前没有关于生物降解塑料的产品进口采用低税率的明文规定 ，为促进行业发展 应该制定关税优惠税率。 为鼓励和扶持一些企业的发展，可以按 照新的企业所得税条例规定减免优惠政 策，如：一是民族区域自治地方的企业需要照 顾和鼓励的，经省级人民政府批准，可 以实行定期减免和免税；二是法律、行政法规 和国务院有关规定给予减税免税的企业 依照规定执行。 3.对传统塑料加强回收再利 用，增收回收税 国外对塑料制品使用后的回收再利用非常重视，如根据欧盟委员会修订过的指导 性法律， 欧盟成员国应在 2008 年至 2015 年间将本国包装垃圾的再利用率提高到 55% 以上，其中玻璃包装再利用率达到 60%，金属包装达到 50%，塑料包装达到 22 .5%， 木制包装达到 15%。欧盟委员会指出，2001 年，仅包装垃圾再利用一项就使欧 盟二 氧化碳气体排放减少了 0.6%，这表明提高包装垃圾再利用率不但可以减少包装 材料 对能源的消耗，节约建设焚烧处理场的费用，而且可以降低包装材料生产过程对 环境 的污染，对减少温室气体排放