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并非所有塑料都叫生物塑料

发布时间：2014-07-23 新闻来源：一览塑料英才网

生物塑料中实用化进展最快的是PLA。PLA是由乳酸化学聚合而成的，而乳酸是利用乳酸菌使糖分发酵形成。

　　目前通常是以玉米、甘薯等含有大量淀粉的作物为原料，从中提取糖分来制备PLA。不过，目前业界还在研究从不可食用资源——纤维素中高效提取糖分的技术，将来还有望以纤维素为原料生产PLA。

　　以前，PLA存在遇水易分解，耐热性、阻燃性、抗冲击性及成型性较差等课题。不过，通过与PP、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、PC等其他聚合物合金化、加入添加剂及纤维、采用“立体复合构造”这些方法，便可解决上述课题。

　　1932年，杜邦公司着名的高分子化学家Carothers在真空条件下加热乳酸得到了低分子质量的聚乳酸。国外聚乳酸技术的开发和工业化生产得到了突破性进展，现在市场上的PLA纤维及其原料大部分来源于美国、日本和德国。PLA作为生物医疗材料的应用早在30年前就已经开始，但是作为工业高分子材料的应用却是在20世纪90年代中期美国的Gargill公司向市场大规模提供了性能稳定且廉价的PLA树脂时候才全面展开的。

　　现在，PLA材料的应用已经由最初的包装材料等短期使用周期商品和用后回收困难的商品发展到农林水产业、土木建筑业、日常生活品等具有较长使用周期，甚至用作汽车、电子电器领域等高性能的耐久性商品。开发的品种充分利用PLA的特性，生产出了PLA纤维、塑料、涂料及粘合剂等。

非可食性树脂的开发也在稳步推进

　　以植物为原料的生物塑料作为有助于缓解石油资源紧张及防止地球变暖的新材料而备受关注。目前，生物塑料已实现与石油类塑料同等性能，在食品包装容器、薄膜及纤维等领域的用途不断扩大。

　　与食品包装容器相比，电子等耐用产品采用生物塑料的进展却十分缓慢，这是因为电子产品在耐久性等性能方面的要求更为严格所致。过去各公司曾竞相在手机及个人电脑等产品中使用生物塑料，但最近却很少听到采用生物塑料的事例。

　　近来生物塑料的性能已快速提高。以聚乳酸为基础的生物塑料在耐划伤性、耐光性及抗菌性等方面均达到了高于传统石油类塑料的水平。其中，作为阻燃剂添加的氢氧化铝所具备的高硬度对耐划伤性作出了很大贡献。

　　而且，为了应对未来的粮食问题，生物塑料的原料也从食用原料改为非食用原料。使用颇有前途的非食用原料——纤维素制造生物塑料的研究目前已有了成果。以纤维素为原料的生物塑料在耐热性及弯曲性等方面的特性也都超过了石油类塑料。成本方面，可大幅削减生产所需能源的研究也在进行之中。

　　日本造纸企业拥有出色的纤维素生产技术和生产设备。IT化等原因导致纸张的需求不断下降，但是可以把这些技术和设备用在生物塑料上。

　　经过特性和成本方面的改进，生物塑料被采用的机会也越来越多。

将比石油塑料更便宜

　　价格高曾是生物塑料商品化时的一大障碍。以植物为原料制备出来的生物塑料是一种碳中和材料，即便燃烧，也不会增加大气中实际的二氧化碳量，而且还有助于节约石油资源。随着人们环保意识的提高，生物塑料从2000年代开始慢慢普及，但因其居高不下的价格，并未广泛渗透到社会中。不过在最近，随着量产技术开发活动的推进，比以石油为原料的塑料更便宜的植物塑料原料逐渐开始商品化。

　　利用酵母菌的力量简化工序

　　三井物产决定与2009年入股的加拿大生物风险企业BioAmber合作，量产以植物为原料的琥珀酸。琥珀酸此前一直是以石油产品为原料，作为隔热材料和粘合剂等原料之一使用。其中，具有代表性的用途是作为聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的原料，PBS是一种具有可被自然界中的微生物分解的“生物可降解性”的塑料。

　　生物琥珀酸的制备方法是，使从玉米中提取的糖分（葡萄糖）在菌类的作用下发酵。与利用原油制造相比工序更少，因此可低成本制造。

发展前景

　　全球生物塑料市场将快速增长：由Helmut Kaiser顾问公司完成的一个有关生物塑料市场的报告指出，全球生物塑料市场将快速增长，预计年均增速可达8%-10%，将由2007年的10亿美元增加到2020年时的100亿美元。在汽车和电子行业的新应用将推动生物塑料需求的增长，虽然包装仍将占主导市场地位，预计它的份额将由2007年的65%下降2025年的40%。到2025年，亚洲将是生物塑料市场市场的领导者，约占32%的市场份额，其次是欧洲占到31%，美国占28%。亚洲将占据市场领先地位主要是基于转基因植物将得到快速发展。2007年，生物塑料约占塑料市场的10%-15%，预计到2020年将达到25%-30%。主要将得益于生物塑料技术性能的改进，技术创新将拓展在汽车，医疗和电子行业的应用。

　　生物塑料不仅对环境友好，其对肌体的适应性也非常好，可望用于生产可被肌体吸收的术后缝合线等医用产品。生物塑料可以说是环保材料的代表，今后将在价格和功能两方面完成进化。

　　日本政府为推进生物塑料等可再生资源的使用出台了《生物技术战略大纲》和《生物质日本综合战略》，其中提到，扩大生物塑料的使用是一项重要课题。《生物技术战略大纲》设定的政策目标是，到2010年，20%的塑料要用可再生资源制造。

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