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综述与专论 张友根·浅析生物塑料工程的技术创新和进展（上）
95%，土壤污染为 0。2016 年，甘肃地区 1 000 亩耕 具有特定组成和结构、降解速度可控的 PLA 及共聚物。
地试用土豆膜，土豆颜色金黄，个头硕大，圆润饱满， 采用生物材料制作的手术缝合线可以被人体吸
每亩增产 500 kg，土豆膜降解率为 98%。2016 年 6 月， 收，免去了病人术后还要拆线的二次痛苦 ；在骨折手
公司开发的生物塑料降解地膜获得国家专利技术认证， 术中，它可以充当骨骼间的承托物，随着骨骼的愈合，
面向全国正式推广。 它也会逐渐自行分解 ；用生物自毁塑料制成的药用胶
德国巴斯夫是全球 PBAT 主要生产商， PBAT 生 囊，在体内会慢慢溶解，并且可控制药物进入血管的
物基降解塑料地膜，在山东济宁大蒜地膜实验基地数 速度。
据显示，可增产 10% 左右，降解地膜在翻地后被掩埋， 蛋白质 ( 如蛋白和乳清 ) 分子是天然高分子产物，
逐渐降解。 蛋白质制备的生物塑料，不但和人体组织之间具有显
1.2 生物基降解塑料应用于物流包装领域的 著的生物相容性，而且具有抗菌性能，制备出乳清蛋
技术创新现状和进展 白甘油混合生物塑料，有望在生物医疗领域发挥巨大
塑料薄膜制造的快递、外卖及快餐封装成为物流 作用。大豆蛋白与水性聚氨酯（WPU）共混后制膜，
领域 “ 白色污染 ” 的新形式。这些封装的使用特点是 有作为生物医学材料的潜力。
一次性包装，扯封后任意丢弃多，严重污染环境。“ 一 荷兰科学家发明一种塑料，植入体内大约两年便
次性包装 ” 的使用特点特别符合生物基可降解塑料薄 自行分解，变成二氧化碳和水。还有一种线状生物自
膜的周期寿命特征，生物降解塑料包装袋，采用堆肥 毁塑料，可以代替传统的医用外科手术线缝合伤口。
方式半年可实现 90% 以上降解，若温湿度合适，1 年 英国的 ICI 公司利用以乳酸菌的发酵产物 —— 乳
内可全部降解为二氧化碳和水，所以生物基可降解包 酸化学合成 L －乳酸 (PLA)，制成薄膜和纤维在人体
装膜取代石油基塑料包装膜是物流领域保护生态环境 内部具有水分解性能，故可用于医疗领域。继而又开
可持续发展的必然趋势。 发了一种乳酸与聚乙醇酸交酯的共聚物，已广泛用作
国家质检总局、国家标准委发布新版《快递封装 手术缝线。
用品》系列国家标准，新版国标将于 2018 年 9 月 1 生物材料作为框架载体把人造器官和人体真正联
日起实施，首次明确提出 “ 快递包装袋宜采用生物降 系在一起，3D 打印在这方面具有独特的优势。
解塑料 ”，并相应增加了生物分解性能要求等。 据介绍， 1.3 生物基降解塑料应用于食品阻隔包装领
京东、顺丰、菜鸟网络等使用的生物降解塑料袋。 域的技术创新现状和进展
2017 年，吉林省早在 2017 年 8 月 12 日起实施 食品包装行业仍然是生物塑料最大的应用领域。
质检院起草的《生物降解塑料零售包装袋通用技术要 随着世界经济向低碳和循环经济转型，以及对生物经
求》，该标准将生物降解塑料零售包装袋细化分为购物 济政策支持力度加大，消费者对可持续产品和包装的
袋、连卷袋、平口袋、提携袋。 认知度提高，将继续推动生物塑料需求增加，未来 5
武汉华丽环保科技有限公司研发生产的 PSM 生物 年全球生物塑料市场预计将增长 20%。
塑料是以植物淀粉、秸秆等天然高分子为原料，通过 意大利 Coline 公司的挤出流延膜和吹塑膜生产线
改性塑化加工而成的新型环保材料，可广泛替代普通 生产的 PLA/PVOH( 聚乳酸 / 聚乙烯醇 ) 复合膜，最多
塑料应用于各类包装和一次性用品领域，大量节约石 层数可达 7 层，不但与含有 PA 或 EVOH 阻隔性材料
油资源，减少二氧化碳排放，与阿里巴巴集团联合开 的复合膜具有同样的阻隔性，而且仍具有优良的光学
发国家首款全生物降解快递袋，并率先将这款绿色包 性能，包括雾度低、光泽好和良好的印刷性，适用于
裹投放在天猫电商平台使用。目前，玫琳凯、亚马逊 肉类和鱼、特别是水果和蔬菜包装的各种应用。
等电商的外包装也由华丽环保提供。 NatureWorks 公司通过提取植物糖分，采用发酵、
1.3 生物塑料应用于医疗领域的技术创新现 分离和聚合工艺，制造了 100% 来自天然的 Ingeo
状和进展 具有优异的加工性能的 PLA。最近，Ingeo 在功能
生物自毁塑料应用于医疗领域空间广阔。生物自 性薄 膜上 的应 用取得 了突 破性 发展。NatureWorks
毁塑料指可以自行分解的自毁或自溶塑料。已经制备 公司与意大利 Metalvuoto 公司共同开发的 Ingeo
®
出超高分子量的生物可降解聚乳酸（PDLLA）材料和 Propylester 高阻隔性生物基软包装薄膜，是以 Ingeo
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2018 第 44 卷 ·21·
