可降解塑料是一類其制品的各項性能可滿足使用要求，在保存期內性能不變，而使用后在自然環境條件下能降解成對環境無害的物質的塑料。因此，也被稱為可環境降解塑料。

可降解塑料又可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。破壞性生物降解塑料主要包括淀粉改性聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS等。

完全生物降解塑料主要是由天然高分子（如淀粉、纖維素、甲殼質）或農副產品經微生物發酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。

以淀粉等天然物質為基礎的生物降解塑料主要包括以下幾種產品：聚乳酸、聚羥基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烴和聚氯乙烯)。

擴展資料

使用降解塑料可帶來方便，如高爾夫球場用球釘，熱帶雨林造林用苗木固定材料。

具體應用在：

1、農林漁業，地膜，保水材料，育苗缽，苗床，繩網，農藥和農肥緩釋材料。

2、包裝業，購物袋，垃圾袋，一次性餐盒，方便面碗，緩沖包裝材料。

3、體育用品，高爾夫球場球釘和球座。

4、衛生用品，婦女衛生用品，醫用褥墊，一次性胡刀。

5、醫藥用材，繃帶，夾子，棉簽用小棒，手套，藥物緩釋材料，以及手術縫合線和骨折固定材料。

世界塑料年總產量現已超過1.7億噸，用途滲透到國民經濟和人民生活的各個領域，和鋼鐵、木材、水泥并列為四大支柱材料。這些用途小到我們生活中經常使用的小塑料袋、塑料盆等，大到國防中的飛機、火箭等。然而，隨著塑料產量不斷增長，用途不斷擴大，其廢棄物也日益增多。由于它們用后在自然環境中難以降解、腐爛，嚴重污染環境。由大量的廢棄塑料袋、一次性餐具引起的“白色垃圾”問題已成為“百年難題”，嚴重污染環境，影響人們的生活。由于塑料是一種很難處理的生活垃圾，它混入土壤能夠影響作物吸收水分和養分，導致農作物減產；填埋起來，占用土地并且上百年才可以降解。大量散落的塑料還容易造成動物誤食致死，北京南苑的麋鹿因誤食附近垃圾場飛入的塑料袋而死于非命。塑料易成團成捆，它甚至能堵塞水流，造成水利設施、城市設施故障，釀成災害。不僅如此，甚至在太空的飛行員都能發現它們飛舞的身影，而且束手無策、避之不及，唯恐釀成大禍。

目前已有很多方法用來處理“白色垃圾”問題，包括焚燒、填埋等。但是，廢棄塑料焚燒時，將對環境造成嚴重的二次污染而填埋又會造成土地資源的浪費。因此，標本兼治是解決問題的最好辦法，專家認為，一方面應及時有效地處理既生垃圾，一方面用能降解、易降解的制品代替塑料。為解決這個問題，高效降解塑料的研究開發已成為塑料界、包裝界的重要課題，而且成為全球熱點。由于降解塑料在一定條件下最終會轉化成對環境無害的產物，因此我們又稱其為“綠色塑料”。這些塑料有的可以通過吸收太陽光，通過光化學反應而分解，我們稱其為“光降解塑料”；有的可以通過微生物作用而分解，我們稱其為“生物降解塑料”；有些則可以通過空氣中光和氧氣的作用而分解，我們稱其為“化學降解塑料”。

國外對降解塑料的研究較早，其中光降解塑料的研究技術最成熟。光降解塑料在日本已實行工業化，主要用于農膜、發泡托盤、瓶子、包裝材料等。光降解塑料的降解速度取決于光照時間和強度，因此在實際應用中不同地域會受到限制。而生物降解塑料則解決了這一難題，而且避免了二次污染，因此這類綠色塑料備受青睞。化學降解塑料的應用領域也較為廣闊，普通農藥包裝塑料薄膜用后難以降解，嚴重污染農田生態環境。英國的帕羅格安公司研制成功一種可水解的塑料薄膜，它具有普通薄膜的力學性能和印刷性能，可有效保證包裝袋內的農藥氣味不外泄，并能耐碳氫類化學品的腐蝕，而其最大的特點是用后可水解降解，解決了農藥包裝薄膜污染環境的難題。

我國光降解塑料的研究開發起始于20世紀70年代中期，90年代隨著環保呼聲日益高漲，降解塑料如雨后春筍般蓬勃發展。1998年11月，一種以秸桿作成的一次性餐具首次擺上了北京百盛購物中心的快餐桌。這種餐具不但安全衛生，而且一次性使用后入土即為肥料，入水可成為魚飼料，棄置路邊，幾天后就隨風而去了。在1998年12月13日的“綠色一次性餐具交流會”上，100多家企業展示了他們用稻殼、紙漿、淀粉等為原料制作的餐具。一種生物全降解一次性快餐盒經北京一輕研究所30多名研究人員近三年的研究，日前已通過檢測。測試證實，該餐盒使用后暴露在大自然中，40天內全部變為水和二氧化碳。這種餐盒以淀粉（玉米、木薯淀粉）為原料，加入一年生植物纖維粉和生物防水膠噴注到模具內加熱發泡成型。各種新生的替代產品正處在起步階段，但尚沒有達到大規模生產推廣的水平。

降解塑料作為高科技產品和環保產品正成為當今世界矚目的研發熱點，其發展不僅擴大了塑料的功能，而且一定程度上緩解了環境矛盾，對日益枯竭的石油資源是一個補充，因此降解塑料的研究開發和推廣應用適應了人類可持續發展的要求。我們相信，降解塑料的使用必然會帶給我們一個綠色的世界，一個美好的世界！

隨著環境保護的呼聲日益高漲以及塑料工業的不斷發展，可降解塑料走進了人們的視線，并逐漸成為一類重要的高分子材料。

所謂可降解塑料按其降解機理主要分為光降解塑料、生物降解塑料和光/生物雙降解塑料。目前已采用的光降解技術有合成型和添加型兩種。前者是在烯烴聚合物主鏈上引入光敏基團，后者是在聚合物中添加有光敏作用的化學助劑。對聚乙烯的研究表明，當聚乙烯大分子降解成分子量低于500的低聚物后，可被土壤中的微生物吸收降解，具有較好的環境安全性。杜邦、陶氏化學、拜爾等公司和加拿大多倫多大學都已利用該技術實現了工業化生產。

生物降解塑料是指在自然環境下通過微生物的生命活動能很快降解的高分子材料。按其降解特性可分為完全生物降解塑料和生物破壞性塑料。按其來源則可分為天然高分子材料、微生物合成材料、化學合成材料、摻混型材料等。近年來，在發達國家以完全生物降解塑料的研發最為活躍，據報道，1998年全球完全生物降解塑料年產量約為3萬噸，到2001年，美國、西歐、日本的產量已增加到7萬噸，2004年已經達到12萬噸。據預測，2007年前全球新投產的生物降解聚合物產能將達22.5~30萬噸，目前國外的降解產品主要是完全生物降解塑料，這將是今后中長期的產業發展方向。

兼具光、生物雙降解功能的光/生物降解塑料是目前主要的開發方向之一。其制備方法是在通用高分子材料（如PE）中添加光敏劑、自動氧化劑、抗氧劑和作為微生物培養基的生物降解助劑等。光/生物降解塑料可分為淀粉型和非淀粉型兩種，目前采用淀粉作為生物降解助劑的技術比較普遍。國外開發的主要產品有加拿大SLLawvennee淀粉公司與瑞士ROX-XO公司合作開發的EcosterPlus、美國Ampact公司開發的PolygradeⅢ、美國ADM公司的Polyclean等。但是由于該技術主要采用光敏劑母料和由淀粉母料混配的復合材料，完全降解性能效果不夠理想，為此尚處研發階段。

可降解塑料的研究進展

從全球來看，目前生產降解塑料的主要國家有美國、意大利、德國、加拿大、日本、中國等。

卡吉爾-陶氏聚合物公司2002年在美國的巴拉爾建成了14萬噸/年的聚乳酸(PLA)生物降解塑料生產裝置。該裝置以玉米等谷物為原料，通過發酵得到乳酸，再聚合生產可生物降解塑料聚乳酸。該公司到2009年，擬將美國聚乳酸生產能力提高到45萬噸/年，并轉讓該技術以期在亞洲、歐洲和南美建廠，預計10年后生產能力達到100萬噸/年。通過改進技術降低生產成本，預計7年后，聚乳酸的生產成本、銷售價格可達到與通用熱塑性塑料相競爭的水平。卡吉爾-陶氏公司與意大利Amprica公司和臺灣威猛工業公司(WMI)合作，推進卡吉爾-陶氏公司由谷物生產的聚合物Nature Work聚乳酸并應用于包裝材料。NatureWorks樹脂的包裝性能相當甚至優于傳統的以石油為原料的聚合物包裝材料，具有高透明度、高光澤度等優點，并具有持久宜人的香味，可耐絕大部分食品中的油脂，并且熱封起始溫度低(80℃)，強度高。該材料可以加工成薄膜、剛性瓶和各種容器，也可以拉伸取向，采用現有設備熱成型、涂覆和印刷。

EMS英威達-費希爾(Inventa Fisher)公司也計劃將其基于聚乳酸的生物降解聚合物生產工藝推向工業化，該公司與德國AIB農業技術研究院和FIAP聚合物研究院合作，在德國農業部支助下，開發了基于淀粉技術生產的PLA。該公司將投資3000萬美元在德國東部建設3000噸/年PLA驗證裝置，并計劃將其放大到2.5萬噸/年。該工藝可使谷物、裸麥或小麥通過連續發酵轉化成乳酸，再聚合成PLA，提純過程采用膜法工藝。該公司將在兩年內使用該工藝生產纖維級PLA。該技術可應用于達10萬噸/年的裝置，生產費用約為1.25 歐元/千克，而3000噸/年裝置生產費用為2.2 歐元/千克，與其他工程塑料相比也具有較好的經濟競爭力。

日本NEC公司已開發出應用于電子工業制品的阻燃級生物降解塑料，該材料以聚乳酸為基礎樹脂，不含有毒助劑，是一種環境友好材料。該產品已通過美國兩種阻燃試驗，添加的阻燃劑為一種安全無毒的無機材料，開拓了生物降解塑料在電子產品上的應用。這種新材料有一定耐熱性，可采用注塑機加工成形，強度與玻纖增強聚碳酸酯相當。NEC公司同時也開發出電子應用規格的生物降解塑料，材料中含聚乳酸和20%名為Kenaf（澤麻）的天然纖維。這種新材料用于電子產品包裝，即包封硅芯片。據稱，以前沒有一種生物降解塑料能達到電子包裝要求的耐熱性和剛性，而這種新材料的熱變形溫度為120℃，幾乎比不增強的PLA(67℃)高一倍，彎曲模量7.6GPa，也高于不增強PLA的4.5GPa。新材料將替代ABS和玻纖增強ABS。

日本Ebara公司開發了從食品加工廢料得到葡萄糖生產L乳酸的方法，此開發項目旨在使廢物轉化成可生物降解聚L乳酸聚合物所用的單體。該工藝使食品加工廢料或食品廢料在約40℃~60℃下利用酶進行糖化回收葡萄糖，葡萄糖再通過添加L-lactobacilli丙酸細菌和氨在厭氧條件下發酵生成L乳酸。2003年內該公司將建成36l/hr處理能力的生產裝置。

生物降解聚合物聚丁烯琥珀酸酯(PBS)也已較多地用作廢物袋和農業薄膜，在某些領域，PBS也可替代聚烯烴和聚苯乙烯。三菱化學公司利用石化原材料生產PBS，2003年5月起產量已達到3000噸/年，到2004年，昭和電工已使日本龍野的PBS裝置生產能力翻番，達到6000噸/年。三菱化學公司也在與Ajinomoto公司合作開發基于生物技術的PBS生產工藝，從植物淀粉制取琥珀酸。這兩家公司將建設生物基琥珀酸裝置，到2006年產能將達3萬噸/年。據稱，生物基聚丁烯琥珀酸酯(PBS)將比聚乳酸更為便宜，可望在生物降解領域加快替代應用。三菱氣體化學公司(MGC)在日本四日市建成400噸/年脂肪族聚碳酸酯生物降解塑料中型裝置， 2004年建成1萬噸/年工業化裝置。該生物降解塑料售價為通用PE價格的150%，使用時與基于聚乳酸的生物降解塑料混合使用。

巴斯夫公司在德國路德維希港建成第一套工業規模可生物降解的Ecoflex脂肪烴-芳烴共聚酯聚合物裝置，生產能力為8000噸/年，現又決定在施瓦赤登建設6000噸/年的生產裝置，定于2006年初投產。

日本催化合成公司于2002年底投產了4~5萬噸/年聚乙烯琥珀酸酯生物降解樹脂，該生物降解樹脂由琥珀醛和乙二醇生產。中型裝置生產的產品已成功應用于農業薄膜。

聚b-羥基丁酸酯(PHB)是生物降解性聚酯，可由細菌生產，其性質與PP相似，但其發酵生產費用高，使之很難大規模推向工業化。美國Cornell大學發現了加速反應的新型催化劑〔Lewis acid〕+〔Co(CO)4〕-，從而為經濟的化學途徑生產PHB帶來了機遇。

夏威夷大學的夏威夷天然能源學院開發了從食品廢料制造可生物降解聚合物PHB工藝。該工藝采用厭氧細菌分解食品廢物，釋放出乳酸和丁酸作為副產物，這些酸類從漿液中取出，并在含有磷酸鹽和硫酸鹽的營養液中通過硅酮膜擴散進入含Ralstonia eutropha細菌的充氣懸浮體中，這些細菌將酸轉化為聚合物， PHB用離心分離方法得到。與ICI工藝相比，該工藝的成本顯著降低。另外，如果擴散膜由硅酮改為聚酯，最終將產生較粘稠的可生物降解聚合物聚3-羥基丁酸酯-3-羥基戊酸酯(PHBV)。采用該工藝，每100kg食品漿液可制取22kg聚合物。

俄羅斯和烏克蘭的研究人員成功地研制出了一種可生物降解的聚氨酯(PU)基復合材料。研究人員將微晶纖維素粉末添加到聚氨酯中，纖維素可生物降解，并且能與聚氨酯很好地相容。

拜耳公司開發了淀粉-聚氨酯摻混物，適用于包裝和薄膜的制造，可完全生物降解。這種摻混物由天然谷物淀粉與乳化的聚氨酯制取，由含水的淀粉與聚氨酯-聚脲懸浮體在80℃~150℃下生產，過量的水在混合時或在擠壓過程被蒸發掉。這種材料可采用注模、吹模和擠出加工，所得摻混物完全生物降解，并具有極好的成膜性和機械性能，甚至在淀粉比例超過90%情況下，聚合物摻混物仍有很好的機械性能。由于采用天然淀粉和工業化的聚氨酯懸浮體，故生產費用較低。

美國Warner-Lawbert公司建立了一套4.5萬噸／年的工業化生產線，大規模生產淀粉系列的生物降解塑料，并有3個同等規模的生產線正在建設中。美國杜邦公司和伊士曼公司生產聚酯系列生物降解塑料，商品名分別為“Biomax”和“Faster-Bio”，主要用于家用垃圾袋、餐具、尿布、花盆、農用薄膜等，其產品正在德國市場推廣。

美國ECM Biofilms公司開發的ECM母料粒料添加劑，與各種塑料樹脂混合后，可使最終產品能夠發生生物降解。這種添加劑對環境沒有污染，而且能夠保持塑料原有的機械特性和使用壽命。

我國可降解塑料的發展現狀

近年來我國包裝用塑料已超過400萬噸，其中難以回收利用的一次性塑料包裝約占30％，每年產生的塑料包裝廢棄物約120萬噸、塑料地膜40多萬噸，難以回收的一次性塑料日用雜品及不宜回收利用的醫用塑料約40萬噸。據估計，2005年我國將產生難以回收利用的塑料廢棄物350萬噸，若部分以可降解塑料替代，則可減輕其對環境的污染程度。

我國從上世紀80年代中期開始可降解塑料的研究工作，最初主要集中在光降解塑料，但這種添加型的降解塑料在自然環境中并不能全部降解，同時使用性能上也不能滿足要求。因此從上世紀80年代末起，我國開始研發生物分解塑料。目前我國生物分解塑料主要集中在植物纖維如秸稈纖維模塑制品、淀粉模塑制品，能規模化生產的品種主要為PHBV、PPC、PVA、PEG、PHA。據統計，我國目前從事降解塑料的企業有100多家，初步形成了產學研相結合的開發體系，建成雙螺桿降解母料生產線近100條，年生產能力約10萬噸，其中天津丹海公司、吉林金鷹（降解塑料）公司、南京蘇石降解樹脂公司、深圳綠維塑膠公司、深圳德實利集團公司、海口天人降解塑料公司、惠州環美降解樹脂公司、寧夏華西降解樹脂制品公司已投產或批量投產，年產量2~3萬噸。典型產品有天津丹海公司的淀粉基生物降解產品，用于制得的薄膜中，改性淀粉等可生物降解成分含量達51%以上，其中育苗缽和注塑制品的淀粉含量可達60%~80%。

我國浙江臺州市海正集團公司研制成功聚乳酸生物降能塑料，己將進入產業化中試階段，該公司已掌握了乳酸的發酵、提取、聚合等多項關鍵技術，計劃兩年內建成1萬噸/年規模生產裝置。

上海林達塑膠公司研發的全生物降解母粒也已形成產業規模，中國環境標志產品認證委員會向林達公司頒發了“中國環保標志產品認證證書”。上海林達公司研發的全生物降解母粒，加入聚乙烯中制成的塑料薄膜可降解，且無毒副作用，實現了清潔化生產。據悉，使用該降解母粒后可節約20%的原料，因此薄膜生產企業不會增加成本。上海的家樂福、農工商、華聯等大型連鎖超市已用上加入降解母粒的塑料袋。

武漢華麗環保科技公司自主研制開發了可塑性淀粉基生物全降解材料。這種材料采用表面疏水處理、超細化等新工藝，并通過添加內增塑劑等，實現了淀粉的可塑性。同時該公司還研制成功了嚙合同向平行雙螺桿擠出機，可一次性完成內增塑、淀粉結構改性、淀粉接技等反應過程，并且不需要通過原料造粒環節。

我國清華大學通過開展高分子科學、化工和微生物等學科的交叉研究，在世界上成功發展了基因工程法合成可降解聚酯的新方法，并獲得了性能優異的新型可降解聚酯3-羥基丁酸與3-羥基己酸的共聚物(PHBHHx)。研究小組建立了合成基因的新技術，發現了4個與合成PHA（聚羥基脂肪酯）相關的4個新基因并存入國際基因庫，克隆到了與合成PHA相關的3個新基因。用這些新基因及突變體構建成功合成新型性能PHA的高效微生物表達體系，現正在進行PHA制備的擴大實驗，并利用篩選獲得的菌株進行了新型PHBHHx合成，在世界上第一個實現PHBHHx工業化生產。

一種利用納米技術高效催化CO2合成的可降解塑料，由中科院廣州化學研究所研制成功。該項目的中試成果已經轉讓給廣州廣重企業集團有限公司，共同進行二氧化碳可降解塑料5000噸／年工業化試驗，以使該項日盡早實現產業化。據悉，用CO2和環氧丙烷聚合而成的這種可降解塑料，可替代目前市場上廣泛使用的快餐包裝容器，既解決了CO2所導致的環境問題，又可避免塑料包裝使用中產生的“白色污染”。我國廣州化學所研究開發的此項技術是采用CO2和環氧丙烷在納米負載催化劑的作用下進行共聚，在一定的溫度和壓強下，生產出全降解塑料：聚碳酸酯。在催化劑方面，該技術創新性地制備了具有自主知識產權的多種擔載羧酸鋅類催化劑。該催化體系成本低、使用安全、制備簡單，適合工業化規模生產應用。該項目建立了500L中試規模聚合反應示范生產裝置，完成了間歇聚合工藝，并累計獲得了數百千克產品。其數均分子量大于10萬，二氧化碳固定量大于43%，熱分解溫度275℃，抗張強度高于30MPa，玻璃化溫度高于40℃。用該技術制取塑料可用普通工藝生產，加工后可制成飲料瓶、快餐飯盒、農用薄膜等，項目達到國際先進水平。預計這種可降解塑料可以以2萬元/噸的價格進入市場，大大低于現在可降解塑料3.5萬元/噸的市場價格，極具競爭力。

江蘇金龍綠色化學有限公司以二氧化碳為原料年產2000噸脂肪族聚碳酸亞乙酯及基于該樹脂的降解型聚氨酯泡沫塑料產業化項目，通過國家環保總局組織的鑒定。該技術具有自主知識產權。利用該技術每消耗1t二氧化碳能生產出約3t脂肪族聚碳酸亞乙酯樹脂，并生產出約6t降解型聚氨酯泡沫塑料。該產品性能優異，不僅可以替代市場上的普通包裝材料和建筑用隔熱材料，而且可用作電器及環保要求高的包裝材料，對消除白色污染、突破家電出口面臨的綠色壁壘起到重要作用。該項目利用中科院廣州化學研究所專有技術，以二氧化碳和環氧化物為主要原料，通過調節聚合制備液體的脂肪族聚碳酸亞乙酯樹脂，進而制取降解型聚氨酯泡沫塑料。共聚合采用大分子雙金屬絡合物PBM高效催化技術，不僅反應條件溫和，反應時間較短，而且可將脂肪族聚碳酸酯多元醇樹脂分子量控制在2000~8000，特別是產物泡沫塑料生物降解性優良，經中國環境科學院測定，30天需氧生物降解率高達33%，而且強度和模量高，阻燃性能好。

年產2萬噸的生物／光雙降解母粒生產線于2004年4月在山東春潮色母料有限公司投產。春潮色母料有限公司經過多年研究，成功開發出的高性能生物／光雙降解母粒，添加到塑料薄膜和一次性餐盒中，大約130天左右，相對分子質量降到4000以下。該母料中添加了高品質的光降解劑、助劑、對環境無影響的無機物，經雙螺桿擠出機擠出而成。由于其分散性好、白度高，不影響塑料制品的物理強度。經國家環保產品質量監督檢驗中心檢測，降解性能指標符合G/T2641-1996（包裝用可降解聚乙烯薄膜）標準，縱向伸長率7%，橫向伸長率4.5%。用該母料加工的塑料制品價格低于普通塑料10%~20%，而物理力學性能達到普通塑料標準，降解后與土壤融為一體，對土壤無毒無害。

2004年4月底，亞洲最大、總投資1.38億元的“光—氧生物降解技術”可降解塑料項目在江蘇姜堰落戶。該項目由澳門建輝集團投資興建，到2005年項目全部建成后，可形成年產環境降解塑料母粒12萬噸、環境降解塑料膜10萬噸和環境降解餐盒90億只的生產規模。“光-氧生物降解技術”是北京大學數年攻關的科研成果，已經國家環保總局審批、認定。通過特殊配方生產的可降解塑料產品，丟棄后可自然降解，不會對環境造成任何污染。

目前我國降解塑料開拓的應用領域主要是農田、包裝和日用一次性消費品。降解塑料地膜處于示范應用階段，一次性包裝材料及日用雜品正推向市場，完全生物降解塑料處于中試階段，并可望走向產業化。從總體上看，除合成型光降解、完全生物降解塑料外，我國降解塑料的研發進程已與世界同步，技術水平接近或相當世界先進水平。

可降解塑料。在塑料包裝制品的生產過程中加入一定量的添加劑（如淀粉、改性淀粉或其它纖維素、光敏劑、生物降解劑等），使塑料包裝物的穩定性下降，較容易在自然環境中降解。

試驗表明，大多數可降解塑料在一般環境中暴露3個月后開始變薄、失重、強度下降，逐漸裂成碎片。如果這些碎片被埋在垃圾或土壤里，則降解效果不明顯。使用可降解塑料有四個不足：一是多消耗糧食；二是使用可降解塑料制品仍不能完全消除“視覺污染”；三是由于技術方面的原因，使用可降解塑料制品不能徹底解決對環境的“潛在危害”；四是可降解塑料由于含有特殊的添加劑而難以回收利用。

降解塑料是指一類其制品的各項性能可滿足使用要求,在保存期內性能不變,而使用后在自然環境條件下能降解成對環境無害的物質的塑料

標簽：降解意思塑料