生物降解包裝袋在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)及重要性？（四）

    在生物可降解塑料中，PBS占有重要的一席之地。與PBAT類似，PBS屬于聚酯的一種， 以脂肪族丁二酸、丁二醇為主要生產(chǎn)原料，通過(guò)直接酯化法或酯交換法來(lái)合成。由于我國(guó)丁二酸原料有限，所以PBS 的衍生物 PBAT 和 PBSA 順應(yīng)而生。圖2為PBS與PBAT和PLA的理化性能對(duì)比圖。與PBAT及PLA相比，PBS有著耐熱性較好、柔軟性較好、兼容性較好、可低溫?zé)岱獾葍?yōu)點(diǎn)，但PBS透明性能較差、撕裂強(qiáng)度不高。PBS的加工性能非常好，可在通用加工設(shè)備上進(jìn)行各類成型加工，是目前通用型降解塑料中加工性能好的，現(xiàn)行樹脂材料所用的幾乎所有成型加工方法（吹塑成型、注射成型、擠壓成型、片材成型、發(fā)泡成型和真空成型等）均可適用于PBS的加工。目前PBS主要應(yīng)用于可降解垃圾袋、包裝袋、化妝品瓶、各種塑料卡片、嬰兒尿布、農(nóng)用材料及藥物緩釋載體基質(zhì)等；還有其他涉及到環(huán)境保護(hù)的各種塑料制品，如土木綠化用網(wǎng)、膜等。此外，還用于包裝、餐具、化妝品瓶及藥品瓶、一次性醫(yī)療用品、農(nóng)用薄膜、農(nóng)藥及化肥緩釋材料、生物醫(yī)用高分子材料等領(lǐng)域。

    PBS類生物降解塑料主要由石化產(chǎn)業(yè)鏈中所生產(chǎn)的單體通過(guò)聚合所制造，除此之外，還可以通過(guò)生物發(fā)酵制備二元酸和二元醇，再聚合得PBS。日本昭和高分子公司20世紀(jì)90年代首先采用異氰酸酯作為擴(kuò)鏈劑，與二酸二醇經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的低分子量聚酯反應(yīng)，制備出高分子量的PBS聚合物，并于1993年建成3000噸/年P(guān)BS及其共聚物生產(chǎn)裝置，成功開啟PBS商業(yè)化進(jìn)程。巴斯夫自1998年開始推出完全可降解PBAT，已具備7.4萬(wàn)噸/年產(chǎn)能。目前國(guó)際上采用生物原料生產(chǎn)PBS的企業(yè)主要是日本三菱化學(xué)。我國(guó)PBS產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚，但發(fā)展迅速，目前產(chǎn)能已經(jīng)占全球50%以上。2006年，安慶和興化工與清華大學(xué)合作建成3000噸/年P(guān)BS生產(chǎn)線，目前年產(chǎn)能達(dá)1萬(wàn)噸。山東蘭典科技股份有限公司以生物發(fā)酵法生產(chǎn)生物基丁二酸，并以此為原料生產(chǎn)PBS，形成20萬(wàn)噸/年產(chǎn)能。新疆藍(lán)山屯河化工股份有限公司百萬(wàn)噸生物新材料科技產(chǎn)業(yè)園一期項(xiàng)目在昌吉國(guó)家高新技術(shù)開發(fā)區(qū)舉行開工儀式，該產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃到“十四五”全面完成40萬(wàn)噸/年P(guān)BS以及其他聚酯項(xiàng)目的建設(shè)，目前就藍(lán)山屯河PBS產(chǎn)能已達(dá)到12萬(wàn)噸/年。此外，金發(fā)科技有少量PBS生產(chǎn)；營(yíng)口康輝石化年產(chǎn)3.3萬(wàn)噸/年的PBS項(xiàng)目在建，預(yù)計(jì)今年年底投產(chǎn)；

    PHA是聚羥基烷酸酯類生物可降解塑料的總稱。PHA具有不同的單體結(jié)構(gòu)，因此種類繁多，彼此之間鏈長(zhǎng)差別很大，造成不同種類 PHA材料的理化性能也大不相同，既有由短鏈單體組成的PHA，也有由中長(zhǎng)鏈單體組成的PHA，還有由不同種類單體組成的共聚物。其中常見的有聚3–羥基丁酸酯（PHB）、聚羥基戊酸酯（PHV），以及PHB和PHV的共聚物（PHBV）。PHA是由微生物通過(guò)各種碳源發(fā)酵而合成的不同結(jié)構(gòu)的脂肪族共聚聚酯，是細(xì)菌在生長(zhǎng)條件不平衡時(shí)的產(chǎn)物。PHA可用于一次性用品、醫(yī)療器械手術(shù)服、包裝袋和堆肥袋、醫(yī)用縫線、修復(fù)裝置、繃帶、骨科針、防粘連膜及支架等領(lǐng)域。相比PLA和PBAT，PHA的降解條件是溫和的。然而PHA的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化一直受到生產(chǎn)成本的制約，特別是新型PHA的生產(chǎn)成本大大高于傳統(tǒng)PHA，價(jià)格超過(guò)了其他大部分可降解塑料，故在可降解塑料市場(chǎng)中占有率僅為2%，暫時(shí)主要用于醫(yī)療器械等高附加值領(lǐng)域。隨著成本的進(jìn)一步降低以及高附加值應(yīng)用的開發(fā)，PHA將成為一種成本可被市場(chǎng)接受的多應(yīng)用領(lǐng)域生物材料。

    其他生物可降解塑料，包括二氧化碳共聚物（PPC）、聚酰脂共聚物（CPAE）、聚乙烯醇和聚乙二醇、PCL等一大批新型生物可降解塑料也都處于深入研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化階段。相信在不久的將來(lái)，在全球“限塑”倡議下，人們發(fā)揮無(wú)窮無(wú)盡的智慧，在尋找傳統(tǒng)塑料替代品上，將會(huì)有更多的新興環(huán)保塑料不斷應(yīng)運(yùn)而生?？梢灶A(yù)見，未來(lái)將有越來(lái)越多的可降解產(chǎn)品進(jìn)入我們的生活中?！跋匏堋鄙?，離我們并不遙遠(yuǎn)。