1、生物降解中的高分子生物降解材料是 20 世纪 80 年代后随着环境、能源等矛盾的凸显而发展起来的新型材料，作为一种可自然降解的材料。在环保方面起到了独特的作用，其研究和开发已得到迅速发展，作为解决“白色污染”最为有效的途径，已引起环境专家、材料学家及更多领域人士的关注。一 生物降解高分子材料的降解机理生物降解机理和光一生物降解机理，完全生物降解机理大致有三种途径：生物物理作用：由于生物细胞增长而使聚合物组分水解，电离质子化而发生机械性的毁坏，分裂成低聚物碎片：生物化学作用：微生物对聚合物作用而产生新物质(CH4、C 02 和 H20)；酶直接作用：被微生物侵蚀部分导致材料分裂或氧化崩裂。而光一
2、生物降解机理则是材料中的淀粉等生物降解剂首先被生物降解，增大表面，体积比，同时，日光、热、氧引发光敏剂等使高聚物生成含氧化物。并氧化断裂，分子量下降到能被微生物消化的水平。进一步研究发现。不同的生物降解高分子材料的生物降解性与其结构有很大关系，包括化学结构、物理结构、表面结构等。二 生物降解塑料生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌（真菌）和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。 “纸”是一种典型的生物降解材料，而“合成塑料” 则是典型的高分子材料。因此，
3、生物降解塑料是兼有“纸” 和“合成塑料 ”这两种材料性质的高分子材料。1 生物降解塑料的分类生物降解塑料又可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑两种破坏性生物降解塑料当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、纤维素、甲壳质）或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料。2 国内外生物降解塑料现状与发展趋势从原材料上分类，生物降解塑料至少有以下几种：聚己内酯（PCL）这种塑料具有良好的生物降解性，熔点是 62。分解它的微
4、生物广泛地分布在喜气或厌气条件下。作为可生物降解材料可把它与淀粉、纤维素类的材料混合在一起，或与乳酸聚合使用。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及其共聚物以 PBS（熔点为 114）为基础材料制造各种高分子量聚酯的技术已经达到工业化生产水平。日本三菱化学和昭和高分子公司已经开始工业化生产，规模在千吨左右。中科院理化研究所也在进行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。目前中科院理化研究所正在筹建年产万吨的PBS 生产线、广东金发公司建成了年产 1000 吨规模的生产线等。清华大学在安庆和兴化工有限公司建成了年产10000 吨 PBS 及其共聚物的生产线。聚乳酸（PLA）美国 Natureworks 公司在完
5、善聚乳酸生产工艺方面做了积极有效的工作，开发了将玉米中的葡萄糖发酵制取聚乳酸，年生产能力已达 1.4 万吨。日本 UNITIKA 公司，研发和生产了许多种制品，其中帆布、托盘、餐具等在日本爱知世博会被广泛使用。我国目前产业化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司（规模 5000 千吨/年生产线） ，正在中试的单位有上海同杰良生物材料有限公司、江苏九鼎集团等。聚羟基烷酸酯(PHA)目前国外实现工业化生产的主要为美国和巴西等国。目前国内生产单位有宁波天安生物材料有限公司（规模 2千吨/年） ，正在中试的单位有江苏南天集团股份有限公司、天津国韵生物科技有限公司等。利用可再生资源得到的生物降解塑料，把脂
6、肪族聚酯和淀粉混合在一起，生产可降解性塑料的技术也已经研究成功。在欧美国家，淀粉和脂肪族聚酯的共混物被广泛用来生产垃圾袋等产品。国际上规模最大、销售最好的是意大利的 Novamont 公司，其商品名为 Mater-bi，公司的产品在欧洲和美国有较大量的应用。国内研究和生产的单位很多，其中产业化的单位有武汉华丽科技有限公司（规模 8 千吨/年） 、浙江华发生态科技有限公司（8 千吨/年） 、浙江天禾生态科技有限公司（ 5 千吨/年） 、福建百事达生物材料有限公司（规模 2 千吨/年） 、肇庆华芳降解塑料有限公司（规模 5 千吨/ 年）等。脂肪族芳香族共聚酯德国 BASF 公司所制造的脂肪族芳香族
7、无规共聚酯（Ecoflex） ，其单体为：己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生产能力在 14 万吨/年。同时开发了以聚酯和淀粉为主的生物降解塑料制品。三 产业发展的政策和措施建议加快产品应用研发和产业化目前，生物降解塑料制品的性能还无法完全满足消费者需求，尽管目前市场上已有的品种众多，但每种材料本身的机械和加工性能只是某一方面有突出的特性，综合性能还存在这样或那样的不足，这一点将是制约其市场应用推广的瓶颈之一。在开发生物降解塑料制品的同时，国内企业应该注意加快有自主知识产权、创新型产品和用途的开发。由于，国外对生物降解塑料制品研发和生产应用相对较早，已经申请了许多专利，从而给国内企业开发
8、新产品时，造成了一定的技术壁垒。拿聚乳酸的专利来举例子，2005 年，国外有关聚乳酸专利有 1700 多项，而我国公开的专利只有 145 项，而其中还有一半以上是国外公司的专利。因此，国内企业应该加强有自主知识产权的产品的开发。加强制品加工开发研究其次是目前国内从事制品加工研究的力量尚显薄弱，大部分企业将关注的重点集中在材料合成上，而忽略了制品加工开发，一些生物降解塑料做成的餐饮具在耐热、耐水及机械强度方面与传统塑料制品相差较远，而这一点恰恰是生物降解塑料能否大规模市场化的关键。完善垃圾回收处理体系缺乏配套完善的回收处理体系也制约着产品进一步推广。所以一定要对降解塑料进行明确标识，再加以回收。能再利用的，收集后再进行成型加工成制品；对不能再利用的要考虑合理处理的办法。针对传统塑料添加淀粉等再生资源的降解塑料，可以采用热能回收的垃圾处理系统。对生物降解塑料，可着重考虑堆肥的处理办法。
