目錄可持續(xù)再生材料都有哪些 生物降解材料種類 2023年降解塑料新規(guī) 功能材料有哪些舉例 生物塑料圖片
生物可降解塑料大致分為七種
一、PLA
環(huán)球塑化網(wǎng)認(rèn)為聚乳酸（PLA）是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。據(jù)了解，PLA用量占生物可降解塑料的45.1%，是當(dāng)之無愧的主力軍！
二、聚3-羥基烷酸酯（PHA）
PHA是由微生物通過各種碳源發(fā)酵而合成的不同結(jié)構(gòu)的脂肪族共聚聚酯。其中最常見的有聚3-羥基丁酸酯(PHB)、聚羥基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。主要用途為：一次性餐具、無紡布、包裝材料、農(nóng)用覆膜、玩具、包膜、膠、纖維等多種可降解產(chǎn)品。
三、聚ε-己內(nèi)酯（PCL）
聚ε-己內(nèi)酯（PCL）是由ε-己內(nèi)酯經(jīng)開環(huán)聚合得到的低熔點(diǎn)聚合物，其熔點(diǎn)僅62℃。PCL的降解性研究從1976年就已開始，在厭氧和需氧的環(huán)境中，PCL都可以被微生物完全分解。
四、聚酯類--PBS/PBSA
PBS以脂肪族丁二酸、丁二醇為主要生產(chǎn)原料的,既可以通過石油化工產(chǎn)品滿足需求,也可通過淀粉、纖維素、葡萄糖等自然界可再生農(nóng)作物產(chǎn)物,經(jīng)生物發(fā)酵途徑生產(chǎn),從而實(shí)現(xiàn)來自自然、回歸自然的綠色循環(huán)生產(chǎn)。而且采用生物發(fā)酵工藝生產(chǎn)的原料,還可大幅降低原料成本,從而進(jìn)一步降低PBS成本。
五、脂肪族芳香族共聚酯
德國(guó)BASF公司所制造的脂肪族芳香族無規(guī)共聚酯（Ecoflex），其單體為：己二酸、對(duì)苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生產(chǎn)能力在14萬噸/年。同時(shí)開發(fā)了以聚酯和淀粉為主的生物降解塑料制品。
六、聚乙烯醇（PVA）
水溶性PVA薄膜是在國(guó)際上嶄露頭角的一種新型塑料產(chǎn)品。它利用了PVA的成膜性、水和生物兩種降解特性，可完全降解為CO2和H2O，是名符其實(shí)的綠色高新環(huán)保包裝材料。襪老
七、二氧化碳共聚物
一種正在研究的新型合成材料，以二氧化碳為單體原料在雙金屬配位PBM型催化源衡劑作用下，被活化到較高的程度時(shí)，雹好做與環(huán)氧化物發(fā)生共聚反應(yīng)，生成脂肪族聚碳酸酯（PPC），經(jīng)過后處理，就得到二氧化碳樹脂材料。國(guó)內(nèi)內(nèi)蒙古蒙西集團(tuán)公司采用長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所的技術(shù)，已建成年產(chǎn)3000噸二氧化碳/環(huán)氧化合物共聚物樹脂的裝置，產(chǎn)品主要應(yīng)用在包裝和醫(yī)用材料上。
什么是完全生物降解材料
生物降解塑料又可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。
破壞性生物降解塑料當(dāng)前主要包括淀粉改性（或填充）聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。
完全生物降解塑料主要是由天然高分子（如淀粉、纖維素、甲殼質(zhì)）或農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)微生物發(fā)酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、和賀淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。
以淀粉等天然物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物降解塑料目前主要包括以肆亂下幾裂棚檔種產(chǎn)品：聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烴和聚氯乙烯)[1]。
全生物降解是由哪些主要原料構(gòu)成的？完全生物降解材料
生物降解材料是指在適當(dāng)和可表明期限的自然環(huán)境條件下，能夠被微生物（如細(xì)菌、真菌和藻類等）完全分解變成低分子化合物的材料。
中文名
完全生物降解材料
本質(zhì)
轉(zhuǎn)化低分子化合物
特點(diǎn)
環(huán)保，帶談基降解
應(yīng)用范圍
降解細(xì)菌、真菌和藻類
快速
導(dǎo)航
1.1、生物降解材料的分類1.2、完全生物降解材料的品種和性能生物降解材料的降解性能及其評(píng)價(jià)2.1、土埋法2.2、陪替氏培養(yǎng)器定量法2.3、酶分析法2.4、放射性C14示蹤法生物降解材料的應(yīng)用3.1、農(nóng)業(yè)用途侍拍3.1.1、農(nóng)用地膜3.1.2、農(nóng)作物生長(zhǎng)容器3.2、包裝用途3.3、醫(yī)用生物降解材料
完全生物降解材料的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
摘要：完全生物降解材料能被微生物完全分解，對(duì)環(huán)境有積極的作用。本文介紹了完全生物降解材料的定義、分類、降解性能的評(píng)價(jià)及其發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：生物降解，測(cè)試，應(yīng)用
人類在創(chuàng)造現(xiàn)代文明的同時(shí)，也帶來負(fù)面影響——白色污染。一次性餐具、一次性塑料制品以及農(nóng)用地膜等均難以再回收利用，其處理方法以焚燒和掩埋為主。焚燒會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，污染環(huán)境；掩埋則其中的聚合物短時(shí)間內(nèi)不能被微生物分解，也污染環(huán)境。殘棄的塑料膜存在于土壤中，阻礙農(nóng)作物根系的發(fā)育和對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收，使土壤透氣性降低，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；食用殘棄的塑料膜后，會(huì)造成腸梗阻而死亡；流失到海洋中或廢棄在海洋中的合成纖維漁網(wǎng)和釣線已對(duì)海洋生物造成了相當(dāng)?shù)奈：Γ虼颂岢G色消費(fèi)與加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)勢(shì)在必行。面對(duì)日益枯竭的石油資源，符合潮流的生物降解材料作為高科技產(chǎn)品和環(huán)保產(chǎn)品正成為一個(gè)研發(fā)熱點(diǎn)。
1.1、生物降解材料的分類
生物降解材料按其生物降解過程大致可分為兩類。一類為完全生物降解材料，如天然高分子纖維素、人工合成的聚己內(nèi)酯等，其分解作用主要來自：①由于微生物的迅速增長(zhǎng)導(dǎo)致塑料結(jié)構(gòu)的物理性崩潰；②由于微生物的生化作用、酶催化或酸堿催化下的各種水解；③其他各種因素造成的自由基連鎖式降解。另一類為生物崩解性材料，如淀粉和聚乙烯的摻混物，其分解作用主要由于添加劑被破壞并削弱了聚合物鏈，使聚合物分子量降解到微生物能夠消化的程度，最后分解為二氧化碳（CO2）和水。
生物崩解性材料大多采用添加淀粉和光敏劑的方法，與聚乙烯和聚苯乙烯共混生產(chǎn)。研究表明[2]，淀粉基生物降解塑料袋最終將進(jìn)入垃圾場(chǎng)，不接觸陽(yáng)光，即使其中有發(fā)生物雙降解作用，所發(fā)生的降解作用也主要以生物降解為主。一定時(shí)間的試驗(yàn)表明：垃圾袋無明顯的降解現(xiàn)象，垃圾袋沒有自然破損，甚至對(duì)袋里的垃圾起到一定的“保鮮”作用。
對(duì)于解決環(huán)境污染，盡管含淀粉基的塑料比一次性塑料制品有效，但由于仍采用不能生物降解的聚乙烯或聚酯材料為原料，故除了添加的淀粉能夠降解外，剩余的大量聚乙烯或聚酯仍會(huì)殘存而不能完全生物降解，只是分解為碎片，無法回收，進(jìn)入土壤后情況更糟，對(duì)廢棄物的處理造成混亂，因而完全生物降解材料成為降解材料的研究重點(diǎn)。
1.2、完全生物降解材料的品種和性能
安全生物降解材料包括天然高分子纖維素、人工合成的聚己內(nèi)酯、聚乙烯醇等。自然界本身有分解吸收和代謝天然高分子纖維素的自凈化能力。該材料在用過廢棄后能被自然界微生物的酶降解，降解產(chǎn)物能被微生物作為碳源吸收代謝。
聚己內(nèi)酯是目前價(jià)格較低的全微生物分解性合成高分子，所用的聚己內(nèi)酯是環(huán)狀單體——己內(nèi)酯，己內(nèi)酯是利用有機(jī)金屬化合物進(jìn)行開環(huán)聚合而制得的脂肪族聚酯。主要性能有：熔點(diǎn)和玻璃化溫度較低，分別只有60℃-60℃，結(jié)晶溫度為22℃；其纖維強(qiáng)度和聚酰胺6纖維幾乎相當(dāng)，拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到70.56cN/tex以上，結(jié)節(jié)強(qiáng)度也在44.1cN/tex以上蠢謹(jǐn)，而且在濕態(tài)情況下的強(qiáng)度損失很小；生物降解性和人造纖維相似，其產(chǎn)品大約在一周內(nèi)即降解成不可能測(cè)試的薄片。
聚乙烯醇為可生物降解樹脂，故淀粉基聚乙烯醇塑料可完全生物降解。乙烯和變性淀粉基共聚的產(chǎn)品具有良好的成型加工性、二次加工性、力學(xué)性能和優(yōu)良的生物降解性能。日本合成化學(xué)工業(yè)公司開發(fā)出具有熱塑性、水溶性、生物降解性的聚乙烯醇樹脂，可熔融成型，其熔點(diǎn)為199℃，可在214℃-230℃下采用擠塑、吹塑、注塑等工藝成型。產(chǎn)品的透明性、水溶性、耐藥品性均十分優(yōu)越，可用于涂布復(fù)合成型容器和包裝材料。
聚乳酸最早由日本島津公司和鐘紡公司聯(lián)合開發(fā)，以乳酸為主要原料聚合所得到的高分子聚合物，而乳酸是一種在動(dòng)植物和微生物體內(nèi)常見的天然化合物，極易自然分解，其纖維具有優(yōu)良的性能，介于合成纖維和天然纖維之間。親水性優(yōu)于聚酯纖維，比重低于聚酯纖維，有極好的手感、懸垂性和外觀，好的回彈性，優(yōu)良的卷曲和卷曲保持性，有可控的收縮性，強(qiáng)度達(dá)62cN/tex，不受紫外光影響，可用多種染料染色，杰出的可加工性，熱粘合溫度可控制，晶體熔融溫度高達(dá)120℃-230℃，低可燃性。
乳酸單體的主要特征是其以兩種旋光性形式存在，聚乳酸技術(shù)利用該獨(dú)特的聚合物性能，通過控制D和L異構(gòu)體在聚合物鏈上的比例及其分布來控制產(chǎn)品的結(jié)晶熔點(diǎn)。
聚L-乳酸（PLLC）是以淀粉、糖蜜等生物資源為原料發(fā)酵制得L-乳酸，再用化學(xué)方法合成的高分子材料。PLLC是熱塑性材料，其可塑性與聚苯乙烯和聚酯相似，其結(jié)晶性和剛性都比較高，抗張強(qiáng)度優(yōu)良。
生物降解材料的降解性能及其評(píng)價(jià)
對(duì)生物降解材料的降解性能的測(cè)試目前還沒有制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，可采用包括被美國(guó)材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM）采納或準(zhǔn)備采納的方法作為標(biāo)準(zhǔn)的方法，通過生物化學(xué)和微生物的實(shí)驗(yàn)手段來評(píng)價(jià)的主要方法有下列幾種。
2.1、土埋法
土埋法有室外土埋法和室內(nèi)土埋法兩種，其微生物源主要是土壤中的微生物群，經(jīng)一定時(shí)間后，取出試樣測(cè)定其失重、機(jī)械性能變化，或用電子顯微鏡確定其被土壤中微生物侵襲的狀況。優(yōu)點(diǎn)是能反映出自然環(huán)境條件下的生物分解性能；缺點(diǎn)是試驗(yàn)周期長(zhǎng)，試驗(yàn)結(jié)果因土質(zhì)不同而不同，重復(fù)性差。
2.2、陪替氏培養(yǎng)器定量法
在容器中加入試驗(yàn)樣品和營(yíng)養(yǎng)瓊脂，接種微生物進(jìn)行培養(yǎng)，經(jīng)一定時(shí)間后，分析試樣的失重情況以及某些物理變化或化學(xué)變化。優(yōu)點(diǎn)是可快速降解，在短時(shí)間內(nèi)獲得試驗(yàn)結(jié)果，重復(fù)性好，定量性好；缺點(diǎn)是不能反映自然界中的實(shí)際情況。
2.3、酶分析法
在容器中加入緩沖液和試驗(yàn)樣品，讓酶作用一定的時(shí)間后，分析試樣的失重情況，目測(cè)霉菌的生長(zhǎng)情況，顯微鏡分析試樣物理性能或化學(xué)性能的變化。優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)周期短，重復(fù)性好，定量性好；缺點(diǎn)是不能反映自然界中的實(shí)際情況。
2.4、放射性C14示蹤法
用C14標(biāo)記聚合物產(chǎn)品，在微生物的作用下產(chǎn)生CO2，用堿性溶液吸收，用滴定法測(cè)出CO2總量，再用放射性衰減率法測(cè)定C14的CO2量，用C14的CO2占產(chǎn)生的CO2的百分?jǐn)?shù)表示微生物侵蝕的程度。優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠、明確。生物降解性能的測(cè)試可以檢測(cè)樣品生物降解性能的優(yōu)劣。
指材料在生物體內(nèi)通過溶解、酶解、細(xì)胞吞噬等作用，在組織長(zhǎng)入的過程中不斷從體內(nèi)排出，修復(fù)后的組織完全替代植入材料的位置，而材料在體內(nèi)不存在殘留的性質(zhì)。生物降解金屬醫(yī)用材料是指金屬植入物在輔助并完成生物組織修復(fù)的過程中。
在生物體內(nèi)逐漸腐蝕直至完全溶解的一類金屬材料，同時(shí)材料的腐蝕產(chǎn)物對(duì)生物體不會(huì)產(chǎn)生或產(chǎn)生輕微的宿主反應(yīng)。
生物降解無極非金屬材料
生物陶瓷在生理環(huán)境中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)衰變，其產(chǎn)物被機(jī)體吸收利用或通過循環(huán)排出體外，稱茄察為陶瓷的生物降解。
生物可降解或生物可吸收陶瓷材料植入骨組織后，材料通過體液溶解吸收或被代謝排出體外，最終使缺損的部位完全被新生的骨組織所取代，而植入的生缺橡物可降解材料只起到臨時(shí)支架作用。在體內(nèi)通過系列的生化反應(yīng)一部分排出體外，一部分參與新骨的形成。
目前廣泛應(yīng)用和研究的可降解和吸收的生物陶顫扮茄瓷主要是指磷酸鈣類生物陶瓷材料，它包括磷酸三鈣、磷酸四鈣和羥基磷灰石以及它們的混合物等，這類磷酸鈣類陶瓷材料植入體內(nèi)后經(jīng)過一段時(shí)間，可部分或全部吸收。
一
名詞解釋：
生物降解塑料是指一類由自然界存在的微生物如細(xì)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(yōu)良的使用性能、廢棄后可被環(huán)境微生物完全分解、最終被無機(jī)化而成為自然界中碳素循環(huán)的一個(gè)組成部分的高分子材料。“紙”是一種典型的生物降解材料，而“合成塑料”則是典型的高分子材料。因此，生物降解塑料是兼有“紙”和“合成塑料”這兩種材料性質(zhì)的高分子材料。
二
主要產(chǎn)品分類
生物降解塑料又可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。
1.
完全生物降解塑料主要是由天然高分子（如淀粉、纖維素、甲殼質(zhì)）或農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)微生物發(fā)酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如熱塑性淀粉塑衫晌者料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。
2.
破壞性生物降解塑料當(dāng)前主要包謹(jǐn)鉛括淀粉改性（或填充）聚乙烯pe、聚丙烯pp、聚氯乙烯pvc、聚苯乙烯ps等。
三
生物降解塑料代表產(chǎn)品
從原材料上分類，生物降解塑料至少有以下幾種：
1.
聚己內(nèi)酯（pcl）
2.
聚丁二酸丁二醇酯（pbs）及其共聚物
3.
聚乳酸（pla）
4.
聚羥基烷酸酯(pha)
5.
脂肪族芳香族共聚酯
6.
聚乙烯醇（pva）
7.
二氧化碳共聚物
8.
聚-β-羥基丁酸酯(phb)
四
產(chǎn)業(yè)發(fā)展：
在我國(guó)，隨著對(duì)降解塑料理解的加深，已充分認(rèn)識(shí)到這種材料及其產(chǎn)業(yè)對(duì)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略作用。可生物降解塑料的普及應(yīng)用已是眾望所歸。我國(guó)人大于2004年通過了《可再生能源法（草案）》和《固廢法（修訂）》，鼓勵(lì)再生生物質(zhì)能的利用和降解塑料推廣應(yīng)用。在國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)2005年的40號(hào)文件中，也明確要鼓勵(lì)生物降解塑料的使用和推廣。2006年，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)又啟動(dòng)了關(guān)于推廣生物質(zhì)生物或薯降解材料發(fā)展的專項(xiàng)基金項(xiàng)目。
在行業(yè)內(nèi)的代表性企業(yè)有：廣州長(zhǎng)康環(huán)保科技有限公司、廣東上九、南京比澳格、廣東金發(fā)、浙江鑫富、內(nèi)蒙古蒙西集團(tuán)等等，還有更多已在市場(chǎng)上大放異彩和在籌劃中的企業(yè)，相信在不久的將來，生物降解塑料---我們?nèi)巳硕紝⒂玫健?/p>
