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合成塑料的替代品生物可降解塑料

更新时间:2021-05-08 12:50:35 点击次数:386 次

塑胶产品的广泛使用,给人们的工作、生活带来了方便。但塑料制品废弃后,其回收体系不够完善,大量废弃塑料随意丢弃,造成了严重的“白色污染”。伴随着我国经济的发展,对塑料制品的需求在逐年增加,工业生产、农业生产、医疗卫生系统对塑料制品的大量使用,使我国“白色污染”问题日益严重。塑胶结构极为特殊,自然降解十分缓慢。大自然中,塑料的降解过程需要700年左右的时间,这使得塑料污染很难得到控制,近年来,“白色污染”已经蔓延到森林、海洋、湖泊,给人类和野生动物的生存带来很大危害。

伴随着科学技术的发展,一种可被自然微生物降解的生物降解塑料在人们的视野中出现了。该生物降解塑料既能实现可控降解,又具有良好的生物相容性、热稳定性和机械强度。它既保留了传统塑料的优点,又克服了传统塑料难降解的缺点,而生物可降解塑料正是凭借这种特性而成为“白色污染”的“克星”。使塑料在自然界中自然降解,是防止“白色污染”,保护好环境的根本对策。

随著需求的不断增加,生物降解塑料的产能也在逐步增加,各国对其研发和生产投入也在逐步增加。在2018年生物降解塑料的全球市场规模超过11亿美元。预计到2023年,全球生物可降解塑料市场规模将达到17亿美元。

全球生物塑料产量预计,2017-2023年。

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[J].图片来源:和晓楠.可降解塑料的发展状况.高新技术与产业化]

据2018年数据显示,PLA(聚乳酸)和PHA(聚羟基链烷酸酯)仍是生物可降解塑料领域增长的主要组成部分。PHA是一种典型的生物塑料,在研发了几十年之后,终于以商业规模上市了。聚乳酸是一种应用广泛、阻隔性能优良的材料,高性能聚乳酸是PS(聚苯乙烯)、PP(聚丙烯)的理想替代产品。另外,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)在全球生物塑料生产总量中占7.2%,在15.2万吨左右。

2018全球生物塑料产量(按类别)

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[J].图片来源:和晓楠.可降解塑料的发展状况.高新技术与产业化]

该产品的应用范围在不断扩大,涉及包装、食品、电子产品、汽车、农业、玩具、纺织等多个领域。如今,包装行业仍是生物塑料应用最多的领域,2018年约占到生物降解塑料总市场的65%。但是随着技术的不断发展,生物可降解塑料在其它领域的市场份额也在逐步提高。

2018全球生物塑料产量(按市场用途)

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[J].图片来源:和晓楠.可降解塑料的发展状况.高新技术与产业化]

目前,生物降解塑料还处于开发阶段,尚有很大的发展潜力和改进空间,但其在塑料材料领域的革命性意义已显现出来。迄今为止,大多数塑料仍然是通过石油催化过程来生产的,而全球解决“白色污染”的道路还很漫长。所以未来需要对生物质能结构有更深入的了解,通过改变生物质能的结构和性能,逐渐开发出新型功能塑料,并逐步扩大可降解生物塑料在各行各业的应用份额。


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