光—生物降解塑料面临新标准考验

随着包装工业的发展，尤其在目前石油资源愈加宝贵的情况下，绿色包装对可降解包装材料尤其是可降解塑料的需求将越来越大。近日，年内国家《食品包装产品认证管理办法》将出台的消息引起了众多相关企业的关注。届时食品包装材料包括可降解材料将拥有更为详细、明确的标准出台。北京凯发环保技术中心的董金狮主任指出此举有利于规范和促进可降解材料的发展。

　　降解塑料有市无货

　　降解塑料按其降解机理主要分为光降解塑料、生物降解塑料和光—生物双降解塑料。董金狮认为，可降解塑料本身的一些特性是阻碍其推广普及的一个主要原因。降解是一种材料在光、生物、水、氧气等自然因素作用下，材料的性能、物理性能、化学性能发生重大变化造成性能严重损失，分解成对环境无害的低分子化合物的过程。而塑料的物理特性是不吸水、不透气，因此很难在一般条件下实现降解。可降解塑料既要保持塑料原有的硬度、防水、防油、防酸等特性，又要保证能够在一定时间能降解，这一矛盾很难解决。

　　困扰可降解塑料产业的另一个问题是缺乏相应的标准。无论是对产品原料配方、加工工艺流程，还是产品质量标准，目前我国都没有详细的规定进行规范。导致产品质量不稳定，阻碍了新技术和新产品的发展，加上可降解塑料成本相对于普通塑料较高，因此给假冒伪劣产品提供了生存空间。国外的可降解产品主要是完全生物降解塑料，这仍将是今后中长期产业的发展方向。

　　目前可降解材料尤其是可降解塑料的研制开发十分活跃，并部分进入工业化生产。1998年全世界完全生物降解塑料年产量约为3万吨，到2001年，美国、西欧、日本等国的产量已增加7万吨左右。虽然市场对它们的现实需求是存在的，但是由于种种原因，这种需求并没有转化成动力促进整个可降解材料的普及和产业的发展，而且可降解塑料产品价格昂贵，目前除医用及高附加值材料外，对环境负荷较大的一次性包装膜垃圾袋、餐饮具、地膜等大宗产品市场难以涉足，因此目前产量不大。从总体上看，当前可降解塑料仍有待于对技术进行更深入研究，提高性能、降低成本、拓宽用途并逐渐推向市场。国际上已经有很多国家出台了可降解材料标准，欧洲公司更是对生物降解塑料建立了完善的降解评价体系，我国近几年也在加速研究和建立统一的降解塑料的定义、降解机理、评价方法和标准。而标准的不统一使很多不可降解塑料冒充环保产品，据董金狮主任介绍，单就一次性餐具来说，目前国内市场上光—生物降解一次性餐具90％左右都达不到国家标准。

　　政策、科技打开瓶颈

　　除了制定相应的标准以外，很多地方也制定了相关政策促进可降解塑料的发展。去年11月杭州出台了《杭州市服务行业环境保护管理办法》规定“禁止在服务项目经营活动中使用不可自然降解塑料包装袋”；北京在一些农贸市场指定可降解塑料包装袋的经销商，从销售渠道杜绝假冒伪劣可降解塑料的流通。“但目前最大的问题是可降解塑料的成本太高。”董金狮不无遗憾的说。

　　尽管目前在市场上，可降解塑料并不常见到，但很多人看好其发展前景，新产品不断出现。现在国际上对乙烯共聚物类光降解聚合物研究最多。研究表明，聚乙烯降解成分子量低于500的低聚物后，可被土壤中的微生物吸收降解，具有较好的环境安全性。美国杜邦、陶氏化学、德国拜尔等公司和加拿大多伦多大学都已利用该技术实现了工业化生产。在我国类似的研究和生产试验也在进行当中。由于降解过程受地理、气候、环境制约很大，其应用和发展将会受到挑战。据董金狮介绍，目前开发准时可控性环境降解塑料，进一步提高准时可控性、用后快速降解性和完全降解性，已成为许多国家的重点攻关课题。北京塑料研究所采用聚乙烯为基础料，并添加含有光敏剂、光氧化稳定剂等组成光降解体系和含有N、P、K等多种化学元素作为生物降解体系的浓缩母料，经挤出吹塑制成厚度为0.005mm的可控降解地膜。经过5年60余万亩农田应用考核，该降解地膜不仅具备普遍地膜的保温、保湿和力学性能，而且可控性好，诱导期稳定，在曝晒条件下，当年可基本降解成粉末。在无光条件下，也可以促进微生物繁殖生长。

　　水解性塑料和可食性塑料，也将成为研究的又一热点。今年3月，苏州大学材料工程学院研制成功一种新型可降解高分子包装薄膜。该膜的外观和强度与人们在日常生活中看到的塑料包装薄膜相似，但只要把这种高分子包装薄膜投放到水中时，薄膜会在水中迅速缩小，50秒钟后即踪影全无。预计该产品市场前景将十分广阔。

　　除了尽可能的降低可降解塑料的成本以外，寻找新的原料也是未来研究工作的一个发展方向。可以利用天然资源，例如淀粉、秸秆等原料；也可以利用生物合成材料。利用生物合成技术生产的可降解塑料与塑料性能相差无几，但由于成本高，大多被开发成可降解的包装薄膜、高档包装材料和复合材料、高级化妆品容器，或作为药物及农药的缓释载体。由生物合成的聚乳酸（PLA）和聚羟基脂肪酸酯（PHA）成为近年来研究最活跃的两种生物材料。聚羟基脂肪酸酯（PHA），是可以用很多微生物合成的一种细胞内聚酯，是一种天然的高分子生物材料，可作为生物医用材料和生物可降解包装材料，已经成为生物材料领域最为活跃的研究热点。广东汕头市联亿生物工程公司，已经掌握了生产数种新型PHA材料的关键技术，该公司已经能够在中试生产线中生产出各种性能的新型PHBHHx材料。