生物降解塑料的應用領域分析

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摘 要：隨著社會經濟的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對于塑料制品的需求量不斷加大，塑料制品的適用范圍也不斷擴展。然而，常用的聚乙烯、聚丙烯等塑料制品降解難度大，環(huán)境污染問題嚴重，尤其在農業(yè)、醫(yī)療、重工等行業(yè)，塑料制品給周圍環(huán)境帶來的污染問題不可估量，生物降解塑料的研究、開發(fā)、推廣成為重要課題。本文介紹了國內外生物降解塑料行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，嘗試闡述該行業(yè)的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：生物降解塑料；環(huán)境污染；環(huán)境保護；研究現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

社會經濟的快速發(fā)展推動農業(yè)、包裝、工業(yè)等行業(yè)進入極速發(fā)展期，塑料制品的使用也連年攀升最高值。然而，塑料制品存在難降解、易污染的缺陷，多數(shù)塑料制品僅使用一次，且使用量往往非常大，最終會導致嚴重的環(huán)境污染問題，治理難度大。

為了降低塑料制品對自然生態(tài)造成的污染，研究者將目光投到降解塑料上。近年來，生物降解塑料行業(yè)發(fā)展速度明顯加快，經濟效益與社會效益都得到了各方人士認可，已成為全行業(yè)矚目的焦點。

一、生物降解塑料的研究現(xiàn)狀

關于生物降解塑料的具體降解過程，可以分為三種，即生物物理作用，隨著生物細胞的生長，致使物質出現(xiàn)機械性破壞；生物化學作用，在微生物的影響下，聚合物會逐步分解，產生其他物質；酶的作用，受到微生物侵蝕的部分會發(fā)生氧化崩裂與分解，實現(xiàn)降解效果。從全球情況來看，生物降解塑料的研發(fā)已經取得了一定的成就。

（一）國外生物降解塑料的現(xiàn)狀

目前，行業(yè)內人士均達成共識，生物降解塑料是目前可以達成的，治理塑料制品可能帶來的環(huán)境污染問題最有效的途徑之一，其強大的降解能力還可以在一定程度上緩解石油資源的開采與保護矛盾。近年來，國際上一些發(fā)達國家均加強了對生物降解塑料技術的研發(fā)支持，為了盡快達成原料可再生、產業(yè)廢氣可降解目的，投入大量人力物力，并于21世紀初致力于將生物降解塑料投入產業(yè)化，加快實用化。目前，全球生物降解塑料市場已經呈現(xiàn)爆發(fā)趨勢增長，其中，美國、歐洲、日本等國的生物降解塑料技術走在國際前端。

在全球情況來看，已經研發(fā)成功的生物降解塑料多達數(shù)十種，根據其生產方式可分為微生物發(fā)酵合成、化學合成、可降解塑料與淀粉合成等，種類多樣，已逐步投入批量生產或工業(yè)化生產的道路中，多用于垃圾袋、餐具、尿布、農膜、托盤、薄膜類產品、發(fā)泡材料、坤包材料、文具、工業(yè)包裝袋等物品的制造中。

（二）國內生物降解塑料的現(xiàn)狀

在我國，生物降解塑料行業(yè)起步較晚，其研發(fā)工作開始于上世紀七十年代，經歷了從光降解塑料到淀粉添加型降解塑料、光降解塑料、碳酸鈣填充降解塑料、生物降解塑料、熱氧化降解塑料等多種降解塑料類型的轉變。上述降解塑料的使用性能強，價格較為低廉，市場銷售一度十分火爆。然而，這些降解塑料并非完全降解，對生態(tài)環(huán)境仍有可能造成危害，如土壤含量、土壤密度、水運動、土壤縫隙污染等，對農作物的生長也會造成一定影響。因此，我國生物降解塑料行業(yè)的發(fā)展一直未能迎來井噴期。

二、生物降解塑料的類型與應用領域

按照化學反應過程的區(qū)別，生物降解塑料又分為不完全降解與完全降解兩種。其中，完全降解塑料可以在廢棄后被自然界中的微生物自然分解，變成低分子化合物，并最終變成高分子材料，如水、二氧化碳等無機物，因此，完全生物降解塑料又被稱為“綠色塑料”，有著強大的環(huán)境保護功效，也是生物降解塑料的主要發(fā)展趨勢。

（一）微生物合成降解塑料

在生物降解塑料的發(fā)展過程中，微生物合成降解塑料以其強大的轉化能力備受青睞。微生物合成塑料是指微生物將有機物作為食物，在微生物進行生命活動的過程中合成高分子化合物。此類生物降解材料多為PHA類聚酯，物理性、熱塑性、力學性均與塑料材料十分相近，環(huán)境友好度高。

（二）化學合成降解塑料

通過化學合成降解塑料也是生物降解塑料行業(yè)的大潮。通過化學合成法，可以將生物降解塑料合成為PCL、PBS、PLA結構的纖維素降解塑料，具有熔點低、相容性高、降解速度快等特點，可以用于制作具有完全生物降解性的薄膜，加工性能、熱塑性能、生物降解性能、力學性能等指標均十分優(yōu)異。

三、結語

隨著塑料制品需求量的不斷增加，其過程中產生的廢棄物排放造成嚴重環(huán)境污染，生物降解塑料應運而生，并成為業(yè)界主流。除文中介紹的幾種類型外，還有天然高分子共混降解塑料、淀粉塑料、纖維素塑料、蛋白質塑料等。盡管目前針對生物降解塑料的研究已在全球范圍內大面積開展，然而，距離其產業(yè)化、規(guī)模化生產仍有一段距離。相關技術部門應加大人力物力的投入，積極推進技術進步與行業(yè)發(fā)展。

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