Page 51 - 《橡塑技术与装备》2022年10期

综述与专论 袁大辉 等·可降解塑料现状及前景展望

可降解塑料现状及前景展望

袁大辉，孙玲
( 中国石油石化院大庆化工研究中心，黑龙江 大庆 163714)

摘要 ： 白色污染正日益威害着生态环境，可降解塑料是解决问题的关键。本文阐述了白色污染污染的危害，综述了微生物合
成降解塑料和化学合成降解塑料等可降解塑料的现状及面临的困难与挑战，介绍了国内外研发进展，探讨了未来发展的方向。
关键词 ： 塑料污染 ；降解塑料 ；现状与研发进展 ；发展方向
中图分类号 ： TQ320.9 文章编号 ： 1009-797X(2022)10-0001-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.10.001

塑料是 20 世纪最伟大的发明之一，给人类工作及 实现工业化生产。
生活带来了前所未有的便利，成为近年来飞快发展的 国外在可降解塑料研发领域起步较早，1941 年德
大类材料之一，但由于塑料制品难以被自然环境所消 国拜尔（Bayer）公司发明了光降解塑料 [1] ，1973 年，
纳，掩埋及焚烧的处理方式会破坏土壤结构，产生剧 英国研究者 Griffin 首次获得淀粉填充塑料的专利 [2] 。
毒甚至致癌物质，不易回收利用，因此塑料又成为颇 我国对可降解塑料的研究始于 20 世纪 80 年代初期，
受争议的发明。据不完全统计，全球每年约有 180 亿 早期研究主要集中在光敏添加剂 / 普通聚乙烯的光降
磅塑料垃圾正以各种方式被倾泻入海，约 10 亿海洋生 解薄膜领域。随后，研究重点聚焦到淀粉 / 聚乙烯的
物由于误食塑料垃圾而失去生命，白色污染正日益对 填充型生物降解塑料薄膜领域。自生物降解塑料被列
生态环境造成前所未有的严重威害，因此，在碳中和 入 “ 八五 ” 计划重点攻关和 “ 九五 ” 重点推广项目以来，
大背景下，开发出新型、能够满足使用并在短期内可 多种降解塑料产品诸如餐盒、农膜、塑料袋等已经陆
以自然降解的塑料，是从源头上减少白色污染，实现 续进入市场。近年来，国内多所高校及科研机构都在
绿色可持续发展的重要途径，也是未来塑料工业发展 生物降解塑料领域进行研发，发展迅速。
的主流方向之一。 根据制备方法的不同，可降解塑料可分为三大类 :
微生物合成降解塑料、化学合成降解塑料和利用天然
1 可降解塑料的分类及特点 高分子降解塑料，本文重点介绍前两类。
可降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使 1.1 微生物合成降解塑料
用要求，在保存期内性能不发生改变，废弃后可在自 微生物合成降解塑料是指微生物以某些有机化合
然条件下降解为可被大自然消纳的无害物质的塑料。 物为食物源，通过自身的生命运动形成高分子化合物
通常情况下，可降解塑料在一定的自然环境中降解需 的一类降解塑料，多以聚羟基脂肪酸酯类为主。此类
经历如下几个阶段 : 首先大分子量聚合物分解为小分 生物降解塑料在生物相容性、压电性及气体阻隔性方
子量聚合物，再变成有机中间产物，最终降解为二氧 面表现优异，显示出良好的可降解性能，在生物医疗
化碳（CO 2 ) 和水（H 2 O），能量回归于大自然，因此， 及包装等领域应用前景广阔 ；缺点是合成工艺相对复
可降解塑料制品废弃后不会成为环境杀手。另外，部 杂，需灭菌及提纯等工艺，对发酵底物的要求也很高，
分用于制备可降解塑料的原材料也来源于可再生资源， 致使生产成本达到传统合成塑料的 4~9 倍，限制了发
而不再依赖日渐枯竭的石油资源。 展。
自上世纪末，随着人类环保意识的不断增强，可
作者简介 ：袁大辉（1968-），男，本科，高级工程师，主
降解塑料研究驶入了快车道，光降解塑料、填充型生
要从事炼油与化工领域科技信息收集与开发方面工作。
物降解塑料及完全生物降解塑料等相继问世，并逐步 收稿日期 ：2022-05-31

年
2022 第 48 卷 ·1·