在美国市场曾风靡时，并作为对付些禁限用塑料包装材料 法规的权宜对策，由于销售中的不实宣传和夸大作用受到环境部门 的质疑和反对，而逐渐降温，并转向大力加强全生物降解塑料的研 发，如美国公司年已建成聚乳酸的生产规 模，并已开工生产和正在致力开拓市场。其它如 公司的淀粉基本生物降解塑料公司， 公司的聚己内酯。和公司的脂肪族芳香 族共聚酯，公司的聚乙烯醇等都已建成了 工业规模生产线详见表。据美国报导 年北美生物降解塑料年销售量约为，至年预计可增 加到，年增长率。北美生物降解塑料主要市场为包装材料， 年销售量为，到年其年均需求量预计达，增 长率为其第二大市场是堆肥袋销售量将由年的增 加到年的，年均聚羟基丁酸酯的研究，但 是，工作未能进行下去，至上世纪年代初，些单位在国内不同部门 的支持下，又开始了微生物发酵法合成聚羟基烷酸酯的研究工作。主 要研究单位有中科院微生物所清华大学生物系和化工系中科院长 春应用化学研究所山东大学无锡轻工大学中科院成都生物研究 所西北工业大学等，生产单位有广东江门生物技术开发中心广东 汕头华逸生物工程公司宁波天安生物材料有限公司等。其中宁波天 第章项目建设的意义及必要性 项目的意义和必要性 项目国内外现状和技术发展趋势 近年来，随着塑料工业的发展，塑料已应用到工业农业食品 业等许多行业和日常生活的各个方面。在农业上，采用地膜覆盖栽培 技术已为农业增产起到了关键性的作用，在我国被誉为农业上的白 色革命。对于包装业，塑料制品不断取代玻璃和纸张，大量用作包 装材料，但这些短期性和次性使用的塑料制品在完成其使用功能 后，废弃在土壤环境中不易降解，目前的回收工作并不奏效，致使在 城市垃圾中和铁路沿线，乃至江山河海旅游景点随处可见废弃的 次性塑料制品，给环境造成了严重的污染，而且废弃在长江里的餐盒 甚至影响了水电工程的顺利进行，形成塑料垃圾公害对于废弃的 农地膜，给土壤造成，投入了大量资金。日本通产省已将生物可降解塑料作为继金 属无机高分子之后的第四类新材料，并拨专款支持生物可 降解塑料的开发。 国外的研究开发起始于上世纪年代，年代经历了较大的起 伏，年代进入比较冷静和稳步地发展。进入世纪生物降解塑料 有了较大的进展。 国外研发的主要包括光降解生物降解化学降解塑料等类 型。其中光降解塑料技术最为成熟全生物降解塑料的研发最为活 跃。由于光降解塑料降解性能受限于地理环境气候等条件，用 途受到较大的制约。而全生物降解塑料虽可较短时间回归自然，但 高昂的价格又成为其推向市场的严重障碍，因此欧美国家虽已建立 了万吨级生产线，但目前用途有等进步开拓，成本有待大幅度降 低。 国外生产的主要国家有美日德意等。近年来着重在生 物降解塑料方面开发，已取得较大成就。据报导，年世界 生物降解塑料产量约，到年将形成的市场规 模，目前世界多家大型石化公司如 等均进入了生物降解塑料领域。目前，国际标准化组 织已发布的生物降解塑料标准有 ，美国德国欧盟日本均已制 污染，使农业减产，牲畜误食后致死。所有这些， 在我国被形象地称为白色污染。 世纪是保护地球的时代，作为解决塑料垃圾对地球环境污染的 措施之，些经济发达国家纷纷立法，对些特定塑料制品如购 物袋垃圾袋饮料瓶杯快餐盒等规定不能使用不能在环境中降 解的塑料。我国政府对此也非常重视，国务院对治理白色污染早已 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传, 有所指示，相关部委也采取了相应的措施。为了有效解决白色污染 所引起的上述问题，除了加强国民的环境意识和回收再利用外，对于 那些不易回收或回收后没有利用价值的次性使用塑料如超薄地 膜垃圾袋快餐具等应用领域，研究开发使用后在自然环境中能 自行降解的环境友好塑料势在必行。可降解塑料其废弃物在定的 环境条件下和经历定周期，可以使塑料垃圾减容减量，从而可以 起到减轻环境污染缓解环境矛盾的作用，符合固体废弃物污染防治 法中减量化，资源化无害化的要求。而且由于其全部或部分原料采 用可再生天然资源，因此，作为有限的不可再生的日渐减少的石 油资源的补充替代品具有重要意义，并有利于可持续发展战略的实 施。 国外研究现状 目前，美日德等许多发达国家十分重视生物可降解塑料的研究 开发段。进入世纪以来，保护地球环境构筑资 源循环型社会，走可持续发展道路，已成为世界关注热点和紧迫任 务。生物降解塑料通过产品整个生命周期分析，已确认为环境低负 荷材料。另外，相当部份生物降解塑料的主要原料是来自可年年 再生的农业资源，作为有限的日渐减少日趋枯竭的不可再生的 石油资源的补充替代，也已成为全球瞩目的发展趋势。因此，生物 降解塑料已成为全球研究开发热点。 生物降解塑料又分为天然生物降解塑料微生物降解塑料和化学 合成生物降解塑料几大类。天然生物降解塑料是指以天然聚合物为原 料，可通过各种成型工艺制成生物降解塑料制品的类材料。这类材 料包括由淀粉纤维素甲壳素大豆蛋白等天然聚合物及其各种衍 生物和混合物。其中，热塑性淀粉已经产业化，其他天然材料尚处于基 础研究阶段。 热塑性淀粉是采用定技术改性淀粉使其具有热塑性，再加入各 种可在自然环境中降解的添加剂或与其他可生物降解塑料配混，通过 挤塑注塑吹塑或发泡等工艺加工成型的材料。有几种淀粉塑料的 制备方法淀粉可塑化改性并与少量添加成分挤出淀粉与生 物降解聚酯共挤出改性淀粉与共混，并使其具有热塑性。 世纪年代中期以后，江西省科学院中科院长春应用化学研究所 华路线。通过催化剂的研究，提高聚乳酸 的相对分子质量，降低聚乳酸的成本。目前，中科院成都有机所已经能 合成相对分子质量达到百万的消旋聚乳酸，这种高相对分子质量的聚 乳酸有很好的力学性能。开展研究工作的有中科院长春应用化学研究 所中科院成都有机化学研究所中科院上海有机研究所四川大学 武汉大学浙江大学复旦大学天津大学南开大学东华大学 华南理工大学华东理工大学北京理工大学等。最近，中科院长春 应用化学研究所和浙江海生生物降解塑料股份有限公司正共同进行 中试研究，产品性能基本达到公司产品水平，目前正在 设计组建生产能力的示范生产线。另外，上海同济大学开发成 功了乳酸步法直接缩聚制备聚乳酸的工艺，并作为上海科教兴市 重大科技产业化项目将建立年产千吨级的聚乳酸生产线。该项目是具 有自主知识产权的项目。另外的研究单位还有浙江轻工业学院等。北 京理工大学和原北京轻工业学院联合研究过采用化学合成的方法制 备聚乳酸。在聚乳酸的应用方面中科院成都有机所中科院长春应用 化学研究所正进行聚乳酸在医疗方面的应用，制品包括医用片材骨 螺钉手术缝合线等医用材料。中国聚羟基烷酸酯的研究最早开始于 上世纪年代中，武汉大学开展了生物合成南理工大学天津大学天津工业大学材料科学与化学工程学院 中科院兰州化物所绿维新材料深圳有限公司武汉华丽科技有限 公司等科研单位陆续推出了热塑性淀粉生物降解塑料的研究成果，制 品包括薄膜网片材和发泡材料，但尚未规范化进入市场。目前， 武汉华丽科技有限公司已开始热塑性淀粉产品商品化生产，规模 。蛋白质类的是通过采用甘油等增塑剂增塑植物蛋白，可以制 得可模塑的蛋白塑料。上海交通大学对大豆蛋白进行了研究，清华大 学高分子材料研究所对鸡蛋膜蛋白进行了研究，但是，其应用前景还 相当遥远。再生纤维素类，武汉大学化学与分子科学学院和湖北纤维 厂承担国家计划，研发了种新的廉价的纤维素溶剂体系尿 素和氢氧化钠体系，用于天然纤维素的湿法纺丝或流延法成膜，以制 造纤维和薄膜。另外，湖北工学院化工系采用生物发酵法合成了茁霉 多糖，并研究了它的成膜性及其膜性能，由于其极低的氧气透过率，适 合用作食品保鲜包装材料，有望成为种有前途的生物降解塑料。 微生物合成生物降解塑料聚乳酸是以糖蜜等发酵制得的乳 酸为原料，再通过直接缩合聚合法，或其二聚体丙交酯开环聚合法等 方法化学合成的。中国聚乳酸研发还处于研究阶段。聚乳酸的合成主 要采用丙交酯催化开环聚合的 日本关于的研发特点是国内研究和引进先进技术和进口 产品加强应用研究，开拓市场相结合。这样方面加快了研发进程， 同时又能根据国内市场的需求，有针对性地开发产品。主要生产公 司和品种有三菱ガス化学的，日本合成化学工业的淀粉 聚乙烯醇，昭和高分子和昭和电工的脂肪族聚酯タィセィ化学工 业的聚己内酯等。详见表。据日本生物降解塑料研究会报导，日 本绿色塑料市场规模年为，年将达到， 年占塑料总量的又据日本经济计划厅年技术预测研究 报告，年日本绿色塑料的市场销售额为亿日元，年将 达到亿日元。 德国近年来也加强了的研发。如德国几家大公司 公司公司均投入了大量人力物力，公司充分利用原有设 备能力开发化学合成型生物高分子，如脂肪族芳香族共聚酯，已建 成的生产规模，最近研发成功聚酯酰胺和淀粉聚氨 酯共混生物降解塑料。 意大利公司是世界最先开发淀粉基生物降解塑料 的国家，其中淀粉聚乙烯醇淀粉聚己内酯生物降解塑料已有多 年历史。年年产能力已增至，据预测意大利生物降解塑 料的市场规模将从年的增长到期。 开发生物降解诱发剂和促使通用塑料迅速分解的新工艺等等。 而全淀粉生物降解塑料由于其优异特性逐渐成为研究热点。 报道了以直链淀粉为原料的包装材料包装制品的制造方法，用高直 链淀粉包括的环氧丙烷的聚乙烯醇等的挤出