论文部分内容阅读
塑料材料和制品以其优异的综合性能、较低的价格、易成形等特点，在国民经济各领域以及人民生活中发挥着越来越重要的作用，但近年来其面临的资源紧缺和环境形势也变得越来越严峻。如何减轻对石油资源的依存，实施循环经济，保持可持续发展，成为塑料工业的全球性热门话题。
过去几十年来，塑料工业的发展，主要是建立在以石油为基础的合成树脂上。但石油是一类资源有限、不可再生的资源，近三年来价格暴涨，给塑料工业带来了不小的冲击。目前，研究制定减量化、再资源化及实施利用可再生资源的石油资源补充和替代战略，确保塑料工业可持续发展，已成为一股不可抗拒的潮流。同时，由于塑料废弃物在环境中较难自然降解，特别是一次性塑料制品废弃物质轻、量大、分散、脏乱，很难收集，由此造成的环境污染日趋严重，从而遭到各国环保部门和公众的责难，给发展中的塑料工业无疑带来了严峻的挑战。
从上世纪90年代开始发展的生物降解塑料产业，目前正在成为塑料工业缓解石油资源矛盾和治理环境污染的有效途径之一，市场前景十分广阔。近年来，世界工业发达国家十分重视生物降解塑料，特别是原料来自可再生资源或产业废气综合利用(如CO2)的生物降解塑料。据报道，目前全球研发的生物降解塑料品种已有几十种，可批量生产和工业化生产的品种主要有：微生物发酵合成的聚羟基脂肪酸酯(PHA、PHB、PHBV等)，化学合成的聚乳酸(PLA)、聚己内酯、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)、脂肪族/芳香族共聚酯、二氧化碳/环氧化合物共聚物(APC)、聚乙烯醇(PVA)等，天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物、塑料合金等。
尽管生物降解塑料研发历史不算太短，但由于其涉及学科多，技术复杂，及用后回归自然速度受环境制约等问题，加之其应用性能还存在一些不足和价格高等不利因素，因此较长时间以来一直停滞在研发、小试、中试阶段。进入21世纪以来，一方面受资源和环境压力，另一方面国际上最大的生物降解塑料生产商美国NatureWorks在PLA推广应用和降低成本方面取得成就，给各国政府和广大科研工作者带来了希望，从而激发了生物降解塑料开发和产业化热潮。
目前，许多国家的政府对其发展予以热情关注和政策扶植，欧美许多国家政府正着手制定利用可再生资源补充替代石油资源的策略。如美国制定的可再生资源开发和利用战略设想目标中，2020年化学基础产品中至少有10%来自以植物/农作物基为原料的可再生资源，2050年将提升到50%。为奖励可再生资源的开发和利用，美国政府从1996年起设置了总统绿色化学挑战奖，鼓励发展生物降解塑料产业。2002年日本经济产业省提出了生物技术战略大纲，并决定制定综合利用农林水产业废弃物及食品废弃物生产生物能源与生物质降解塑料等有关研究计划和政策，以促进塑料原料从面临枯竭的石油资源向可再生资源转化，因此日本生物技术和生物降解塑料研发十分活跃，产业得以稳步健康发展。
为使生物降解塑料尽快进入市场，近年来欧美日等国加强了应用开发，大力培育市场，以加速产业化、实用化进程。NatureWorks与日本三菱树脂、三井化学、钟渊化学等十多家公司合作，开发出食品包装、工业包装、电器外壳及纤维、医用无纺布等几十种产品，并正逐步进入市场。另外，通过积极参与具有国际影响力的大型活动，提高社会对生物降解塑料的认知度和培育市场，成为国际上推广生物降解塑料的重要手段。据报道，1994年欧洲利勒哈默尔冬奥会、1996年美国亚特兰大奥运会、2000年澳大利亚悉尼奥运会、2005年日本爱知·地球国际博览会均采用了生物降解塑料包装材料和餐饮具。最近美国大型超市沃尔玛在90家连锁店倡导使用生物降解塑料包装容器，以此来逐步提高消费者对这一产品的认知度。
对于中国这样一个塑料制品生产和消费大国，生物降解塑料的研发、生产与应用对塑料产业的可持续发展具有更加重要的意义。进入21世纪，中国也掀起研发生物降解塑料的热潮，并取得可喜进展，目前已进入中试或批量生产的品种有PHA(PHB、PHBV、PHBHHX等)、PLA、PBS、APC、改性PVA、淀粉基塑料、淀粉/PVA、PLA、PCL等塑料合金及共混物等。中国“十一五”规划纲要中也将建设资源节约型、环境友好型社会作为重要的发展目标，在这种趋势下，中国相关行业组织及企业正在积极努力通过2008北京奥运会和2010上海世博会来扩大生物降解塑料的应用，同时通过制定产品标准，加快应用研究及加强国际合作等技术途径，促使生物降解塑料产业进入一个快速成长通道，为中国塑料工业可持续发展提供支撑。
过去几十年来，塑料工业的发展，主要是建立在以石油为基础的合成树脂上。但石油是一类资源有限、不可再生的资源，近三年来价格暴涨，给塑料工业带来了不小的冲击。目前，研究制定减量化、再资源化及实施利用可再生资源的石油资源补充和替代战略，确保塑料工业可持续发展，已成为一股不可抗拒的潮流。同时，由于塑料废弃物在环境中较难自然降解，特别是一次性塑料制品废弃物质轻、量大、分散、脏乱，很难收集，由此造成的环境污染日趋严重，从而遭到各国环保部门和公众的责难，给发展中的塑料工业无疑带来了严峻的挑战。
从上世纪90年代开始发展的生物降解塑料产业，目前正在成为塑料工业缓解石油资源矛盾和治理环境污染的有效途径之一，市场前景十分广阔。近年来，世界工业发达国家十分重视生物降解塑料，特别是原料来自可再生资源或产业废气综合利用(如CO2)的生物降解塑料。据报道，目前全球研发的生物降解塑料品种已有几十种，可批量生产和工业化生产的品种主要有：微生物发酵合成的聚羟基脂肪酸酯(PHA、PHB、PHBV等)，化学合成的聚乳酸(PLA)、聚己内酯、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)、脂肪族/芳香族共聚酯、二氧化碳/环氧化合物共聚物(APC)、聚乙烯醇(PVA)等，天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物、塑料合金等。
尽管生物降解塑料研发历史不算太短，但由于其涉及学科多，技术复杂，及用后回归自然速度受环境制约等问题，加之其应用性能还存在一些不足和价格高等不利因素，因此较长时间以来一直停滞在研发、小试、中试阶段。进入21世纪以来，一方面受资源和环境压力，另一方面国际上最大的生物降解塑料生产商美国NatureWorks在PLA推广应用和降低成本方面取得成就，给各国政府和广大科研工作者带来了希望，从而激发了生物降解塑料开发和产业化热潮。
目前，许多国家的政府对其发展予以热情关注和政策扶植，欧美许多国家政府正着手制定利用可再生资源补充替代石油资源的策略。如美国制定的可再生资源开发和利用战略设想目标中，2020年化学基础产品中至少有10%来自以植物/农作物基为原料的可再生资源，2050年将提升到50%。为奖励可再生资源的开发和利用，美国政府从1996年起设置了总统绿色化学挑战奖，鼓励发展生物降解塑料产业。2002年日本经济产业省提出了生物技术战略大纲，并决定制定综合利用农林水产业废弃物及食品废弃物生产生物能源与生物质降解塑料等有关研究计划和政策，以促进塑料原料从面临枯竭的石油资源向可再生资源转化，因此日本生物技术和生物降解塑料研发十分活跃，产业得以稳步健康发展。
为使生物降解塑料尽快进入市场，近年来欧美日等国加强了应用开发，大力培育市场，以加速产业化、实用化进程。NatureWorks与日本三菱树脂、三井化学、钟渊化学等十多家公司合作，开发出食品包装、工业包装、电器外壳及纤维、医用无纺布等几十种产品，并正逐步进入市场。另外，通过积极参与具有国际影响力的大型活动，提高社会对生物降解塑料的认知度和培育市场，成为国际上推广生物降解塑料的重要手段。据报道，1994年欧洲利勒哈默尔冬奥会、1996年美国亚特兰大奥运会、2000年澳大利亚悉尼奥运会、2005年日本爱知·地球国际博览会均采用了生物降解塑料包装材料和餐饮具。最近美国大型超市沃尔玛在90家连锁店倡导使用生物降解塑料包装容器，以此来逐步提高消费者对这一产品的认知度。
对于中国这样一个塑料制品生产和消费大国，生物降解塑料的研发、生产与应用对塑料产业的可持续发展具有更加重要的意义。进入21世纪，中国也掀起研发生物降解塑料的热潮，并取得可喜进展，目前已进入中试或批量生产的品种有PHA(PHB、PHBV、PHBHHX等)、PLA、PBS、APC、改性PVA、淀粉基塑料、淀粉/PVA、PLA、PCL等塑料合金及共混物等。中国“十一五”规划纲要中也将建设资源节约型、环境友好型社会作为重要的发展目标，在这种趋势下，中国相关行业组织及企业正在积极努力通过2008北京奥运会和2010上海世博会来扩大生物降解塑料的应用，同时通过制定产品标准，加快应用研究及加强国际合作等技术途径，促使生物降解塑料产业进入一个快速成长通道，为中国塑料工业可持续发展提供支撑。