| 塑料工業是隨石油化工的發展而快速發展起來的，以取材容易、價格低廉、加工方便輕質耐用等優點，廣泛應用于社會的各個領域，給人們生活帶來了極大的方便。但同時，由于大量的廢棄塑料制品難于分解，構成了日益嚴重的“白色污染”，阻礙了社會的進步和經濟的可持續發展，隨著人類對環境保護的日益重視，處理高分子材料廢棄物這一熱點課題在全球得到普遍關注。
所以，制備環境友好的可生物降解塑料來代替傳統塑料，研究和開發可降解塑料成為治理污染的有效實施方法，可降解塑料也由此成為國內外的熱門研究方向。
目前可降解塑料主要包括生物降解塑料、光降解塑料、光和生物降解塑料、水降解塑料四大類，其中以生物降解塑料的研究最為深入，應用最為廣泛。
生物降解塑料是一類由自然界存在的微生物如細菌、霉菌(真菌)和藻類的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一種具有優良的使用性能、廢棄后可被環境中的微生物完全分解、最終被無機化成為自然界中碳素循環的一個組成部分的高分子材料。
除可自然降解外，生物降解塑料還具有原料可再生、對肌體適應性強等優點，使其可以廣泛應用于包括環保、食品容器和包裝、農林業、醫學、紡織、電子、汽車等領域。
▲生物質來源的可降解塑料
由于生物可降解塑料在高端市場方面的應用主要包括醫療用品、藥物緩釋材料、3D打印用材料等。而PLA、PCL、PHAs等生物可降解塑料具有良好的生物相容性，在合成時可以通過分子設計實現性能的可調控性，因而在高端市場具有發展潛力。
▲生物可降解3D 打印耗材
聚乳酸(PLA)
聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，是一種已經商品化的生物基可降解塑料。主要原料乳酸是從玉米淀粉中制得，也可以用甜菜或谷物等經過發酵制成來降低成本，生產聚乳酸的原料豐富且可再生，生產無污染，產品可以被生物降解。
聚乳酸具有良好的生物可溶性，生物可吸收性和好的抗溶劑性，可用多種方式進行加工，如吹膜、擠壓成型等。
聚乳酸還具有很好的阻燃性，抑菌性，并且在可降解熱塑性高分子中，PLA有著最好的抗熱性，所以無須特殊的設備和操作工藝，應用常規的加工工藝即可進行熔融紡絲。
PHAs
PHAs類生物可降解塑料是通過細菌發酵生產而成，可以作為分子內碳源和能源儲備，并成為顆粒體聚集在細胞質內。發酵物主要是葡萄糖一類的碳水化合物。不同的發酵條件可以生產不同類型的PHAs。
由于PHAs昂貴的價格和良好的生物相容性，PHAs 更多地被用于醫療領域。例如醫用縫線、修復裝置、維修補丁、繃帶、心血管補丁、引導組織修復、關節軟骨修復支架、神經導管、肌腱修復裝置、人造食道及傷口敷料等。
聚己內酯(PCL)
聚己內酯是一種脂肪族直鏈聚酯，與PLA不同，它是一種商品化的生物基可降解塑料，質地非常柔軟，具有較大的延展性，而且具有優良的生物相容性、記憶性、生物可降解性，廣泛應用于各個領域，尤其是在醫療方面。
聚己內酯柔軟，便于加工，性能優良，在醫療領域常用于組織工程支架材料，可以被人體吸收排泄。
根據美國咨詢公司弗若斯特沙利文發布研究報告預測，未來幾年，生物降解塑料的市場需求快速增長，預計到2020年全球生物降解塑料需求總量將達到322萬噸左右，年均需求增長速度超過16%。
隨著白色污染問題和非可再生能源危機的日趨嚴重，開發和使用生物可降解塑料成為緩解這一問題的有效途徑之一。
▲全球生物降解塑料市場需求量預測
隨著人們環保意識的增強，國家可持續政策的實行，可降解塑料的開發與利用刻不容緩，由于可降解塑料應用日益廣泛，在醫療、生產、制造業上都有較大的利用價值，因此大力發展可降解、環境友好型塑料產業，是有效解決“白色污染”保護環境的有效方法。
2009-2013年，中國生物降解塑料產能年復合增長率超過21%，在國家政策利好以及應用范圍不斷拓展等刺激下，可降解塑料市場持續走強。
▲中國可降解塑料產量
在石油資源日益匱乏的今天，如何有效利用現有資源、節約有限資源和開拓新興可替代石油類原料，是保證我國經濟可持續發展的重要問題，也是未來塑料產業的發展方向。
目前全球宣布投資建設完全生物降解塑料的企業很多，但是真正能夠大批量供貨的企業很少。主要的廠商有BASF，已有14萬噸產能，應用于膜級產品;北美的Natureworks，具備14萬噸PLA產能，同時在泰國新建15萬噸產能預計2015年投產;與公司產品形成直接競爭的只有BASF，但是由于行業仍處于壟斷供應，全球市場供不應求，因此暫時仍不存在競爭壓力。
全球生物降解塑料主要生產商及其產品應用方向▼
截止2016年，我國生物可降解塑料產能達71萬噸，產量達52萬噸。目前我國主要的生物降解塑料生產企業有金發科技、華麗環保、海正藥業、彩虹精化、鑫富藥業、大東南等。
從產品結構上來看，除淀粉塑料外，PBS是國內生物可降解塑料規模最大的產品。 |
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