生物降解材料發(fā)展面臨的問題

近年來,國內外可生物降解材料得到了很快地發(fā)展.尤其是一次性使用材料制品,如可降解食品包裝袋、飲料瓶、農用薄膜等已實現了工業(yè)化生產.但是目前可生物降解材料地開發(fā)和應用還存在以下地一些問題：

1、市場應用.由于生產可降解材料地成本偏高,造成其在市場中價格偏高,這樣就給可降解材料廣造成了很大地影響.

2、技術與工藝.與傳統(tǒng)塑料相比,可降解材料存在抗水性差、力學性能差和加工性能差地問題,很難滿足工業(yè)化生產要求.另外,降解材料準確地降解時控性,用后快速降解性、徹底降解性以及邊角料地回收利用技術等還有待進一步提高和完善.

3、降解材料準及實驗評價方法.對生物降解材料,世界上尚沒有統(tǒng)一地實驗評價方法,識別標志和產品檢測技術,致使缺乏正確統(tǒng)一地認識和確切地評價,產品市場比較混亂,真假難辯.

隨著原料生產和制品加工技術地進步,可生物降解材料備受關注,成為可持續(xù)、循環(huán)經濟發(fā)展地焦點.無論是從能源替代、二氧化碳減少,還是從環(huán)境保護以及解決“三農”問題上,都具有重要意義.目前我國生物降解材料開發(fā)和應用領域,在自主知識產權、型產品等方面地研發(fā)能力、投入量等方面均有待提高,生物降解材料地回收處理系統(tǒng)還有待完善.

“限塑令”到來，可降解塑料的時代

2020年我國加強了塑料污染的治理力度，先后發(fā)布了《關于進一步加強塑料污染治理的意見》和《關于扎實推進塑料污染治理工作的通知》等，明確到今年年底在直轄市、省會城市、計劃單列市等地的商超、書店等場所禁止使用不可降解塑料袋、不可降解一次性塑料吸管、不可降解一次性塑料餐具。

因此，可降解塑料成為了大家為關注的一種取代方式?？山到馑芰现冈谔囟ㄇ榫跋禄蜃匀画h(huán)境中完全降解為環(huán)境無害物。作為一種新型的高分子材料，可降解塑料包括很多種類型，技術路線也在不斷發(fā)展中。

從原料看，可降解塑料既可以來自于石化原料，也可以來自于生物質降解、光降解、氧化降解等。從降解機理看，可降解塑料包括生物降解、光降解、氧化降解等。從降解效果看，又可分為“全”降解和“部分”降解。

這么多種可降解塑料，哪一種才是消費者可以選擇使用的呢？當然是選擇“全”降解，因為其降解產物對環(huán)境無害。目前，市場上技術路線較為成熟、產業(yè)鏈基礎較好、標準檢測體系較為完備的主要是全生物降解料，其中有PLA，PBAT，PHA等品種。

PBAT的產地介紹

PBAT是降解聚酯的另一種常見產品，目前業(yè)內一般將其歸屬PBS的同系列產品。PBAT是脂肪族-芳香族共聚酯，結晶率低，分子鏈有柔性的脂肪鏈和剛性的芳環(huán)，具有優(yōu)良的力學性能。而且由于脂肪族酯鍵的存在，同時具有良好的生物可降解性，可自然降解。

PBAT可由己二酸（AA）、對苯二甲酸（PTA）和1,4-丁2醇（BDO），在催化劑的作用下直接酯化后熔融縮聚而成。直接酯化法工藝合理、流程短、生產效率快、投資少、產品品質穩(wěn)定。開發(fā)有效綠色催化劑，提高產率和產品的質量是工業(yè)合成PBAT的重點方向。國際上早實現了PBAT產業(yè)化的是德國巴斯夫的Ecoflex。在國內，一般企業(yè)都進行了脂肪族降解聚酯的柔性設計，PBS、PBAT、PBST及PBSA等PBS同系列聚酯和共聚酯可以在一條生產線進行切換生產。

PBAT具有十分優(yōu)異的成膜性能，廣泛用于地膜、膜袋包裝等領域，是目前發(fā)展快、應用廣泛的降解塑料品種之一。

PBS降解機理

材料降解就是指在保質期內材料特性不會改變，而應用后在一定自然環(huán)境標準下可以被降解。其全過程是材料被病菌，菌等功效消化的全過程，大概能夠分成二步：（1）微生物向身體之外代謝水解酶，和材料表面融合，根據水解斷開高分子材料鏈，轉化成分子量低于500g/mol下列的小分子量的化學物質。（2）降解的生產制造物被微生物攝取身體，歷經諸多的新陳代謝線路，生成為微生物身體所需化學物質或轉換為微生物主題活動的動能，后都是會轉化成二氧化碳和水。