生態塑膠

生態塑膠是一種不依賴於石油資源、來源於以陽光和二氧化碳為能源和碳源的可再生資源 ,如澱粉、植物油和維生素等，通過生物技術轉化為聚合物的高科技材料。

介紹

生態塑膠是以可再生資源如澱粉和植物油等為原料，通過生物和/或化學方法轉化為具有可熱加工的生態材料。同時，這種材料可以被微生物降解為二氧化碳和水，納入自然界的循環。由於這種材料不依賴於石油而且對自然無害，所以稱為生態塑膠。同時，由於生態塑膠的製造成本還無法與石油為原料的塑膠競爭，國際上在2003 年又提出了一個“生物基材料”的概念，主要是用生態塑膠與石油基塑膠進行共混， 一方面提高生態塑膠的性能，另一方面降低生態塑膠的成本，從而提高其競爭性。
人們在生活中廣泛使用的塑膠製品，因長期不能自行分解，會積聚過多而釀成可怕的白色污染。隨著基因工程技術的不斷發展，一種新的生態塑膠的研究已取得突破。生態塑膠的整個生產過程都是生物催化或是結合化學聚合，屬綠色生產工藝。這種塑膠製品使用後可以在自然環境中被微生物降解為水和二氧化碳或者再分解利用 。

發展現狀

生態塑膠粒子

這一被稱為“綠色材料”的生態塑膠，是隨著基因工程技術的發展而誕生的。美國的生物學家把兩種外源基因植入芥菜體內，並把這些植株同攜帶這兩種基因的子代進行雜交，結果在芥菜的葉子裡產生了一種可以分解的塑膠物質——多烴基丁酸。瑞士的科學家則用生物技術，在實驗室培育出能生產塑膠的細菌。這種細菌體內有一個塑膠圓球，把這種圓球分離出來，並用電子束照射後，可獲得一種酷似橡膠的物質，其性能在-20℃至170℃的溫度界限內不會改變。從甜菜、甘蔗、馬鈴薯以及其他多種作物中，把碳轉移出來的研究陸續取得成果，並產生出多烴基丁酸。生態塑膠已從實驗階段步入實用階段，在外科手術和食品包裝等方面開始得到套用。日本豐田公司在汽車材料上試用了自己開發的生態塑膠。2000年的悉尼奧運會大量使用了生態塑膠。國內外生態塑膠的研發和生產方興未艾，僅召開的一次這一材料的專業會議，與會的10家外國公司、3家國內公司中，最大的年生產能力已經達到了14萬噸，小的則有1000噸。

產業

20世紀是鋼鐵的世紀，21世紀將是塑膠的世紀。塑膠作為繼木材、水泥、鋼鐵之後的第四大材料，將更加廣泛地運用於人們的日常生活及相關領域。但是，塑膠的廣泛使用卻也面臨著極大的挑戰，首當其衝的，就是環境問題。“限塑令”的強力推行，就是一個值得深思的信號。對於整個塑膠袋生產行業來說，“限塑令”不僅是挑戰，還是機遇。2007年1月1日，《降解塑膠的定義、分類、標識和降解性能要求》的國家標準實施，如果說這是國家推動環保塑膠袋行業發展的一種推力的話，那么，“限塑令”則是一種外在的壓力了。對於生物、降解塑膠袋生產行業來說，毫無疑問，“限塑令”讓他們迎來了春天。比如說，無紡布就借“限塑令”迎來新的商機。

生態塑膠誕生於1990年代，不到二十年時間，逐漸形成一定規模的產業布局，尤其在歐美、日本等地區已經建立了比較成熟的產業鏈。英國皇家殼牌石油公司曾估計，21世紀的前50年，生物質將提供世界化學品和燃料的30%，可實現1500億美元的銷售收入。在中國，僅石油基塑膠包裝材料產量就超過350萬噸，占塑膠總產量的18%左右，若用生物質塑膠替代，可實現銷售收入400多億元人民幣。 生態塑膠包裝和生態塑膠袋擁有無可非議的投資價值。但是，高價位是制約生態塑膠大範圍套用的現實瓶頸。2000年前後，全國先後出現了近百家環保型替代塑膠製品生產廠家，可由於成本等方面的原因，絕大多數都已處於停產或半停產狀態。生態塑膠的快速發展，不僅需要政府的重視和引導，還需要社會環境的壓力和市場需求的拉力。

塑膠原料價格普遍暴漲，按照原油上漲的趨勢，普通塑膠的價格將與生態塑膠接近，隨著生態塑膠的規模化生產，普通塑膠的價格優勢會逐漸打破。對於塑膠包裝和塑膠袋生產行業來說，應加快對下游產品的開發力度，積極與國際合作，在自主創新的基礎上引進國外先進的生產技術，用市場帶動生態塑膠的產業化、規模化進程。對於政府來說，應儘快制定和完善對環保塑膠製品的行業標準，同時，通過稅收優惠、補貼等手段，對研製和生產環保塑膠製品的企業給予支持，有實力的企業應扶持上市，對短期不能轉產環保塑膠的企業，則應加收一定的稅收，甚至做出處罰，必要時將其淘汰出局。

需求和套用

生態塑膠在中國的發展一路曲折。最初的生態塑膠產品是澱粉與聚丙烯、聚乙烯及聚苯乙烯等的共混物，它們只是部分生物降解，而且由於比普通塑膠成本高，推廣套用並不容易。隨著經濟的發展，中國塑膠消費量不斷增長，塑膠表觀消費量突破3000萬噸，同時石油的供應壓力也越來越大，“白色污染”成為無法迴避的問題。

美、日、歐洲等國家十分重視生態塑膠的發展，據資料報導顯示，全世界生態塑膠2002 年市場規模是90~105 kt，其中美國規模 50~60 kt，德國是30~35 kt，日本為10 kt。

可持續發展及環境保護的雙重壓力加大了對完全生物降解材料的需求，進而推動了生物可降解材料的發展。運用生物化工技術，國內外生產生態塑膠的技術已經成熟，推出了多種完全生物降解塑膠產品，包括全澱粉塑膠、大豆蛋白塑膠、聚乳酸及聚羥基脂肪酸酯等。前兩種產品雖然價格便宜但可加工性差，發展空間有限。聚乳酸則由於加工性好，具有良好的機械性能及物理性能，套用會越來越廣，可加工成從工業到民用的各種塑膠製品，還可以加工成聚乳酸纖維製成生態服裝。同時因其具有良好的相容性與可降解性，在醫藥領域套用也非常廣泛。聚羥基脂肪酸酯則是由微生物合成的聚酯，由於具有生物可降解性、生物相容性、壓電性等許多優良性能，在眾多領域如生物降解性包裝材料、組織工程材料、緩釋材料以及電學材料等方面得到廣泛套用，因此正引起科研領域和工業界的廣泛興趣。

問題

一種新的材料出來不可能盡善盡美。生態塑膠還存在不少問題。較傳統塑膠，它的生產成本高。以可再生資源為原料的生態塑膠，雖然有很好的發展前景，但還存在著一系列的問題，需要我們具體地解決。其中最重要的問題是政府沒有清楚的管理規定來鼓勵發展生態塑膠和套用生態塑膠，所以，必須推動鼓勵綠色包裝的政策和立法。雖然有些城市實行鼓勵生態塑膠套用的政策，但是未得到認真執行，這其中的原因主要是市場的力量，以及沒有真正可依據的法律。生態塑膠生產成本高於現存的塑膠，但隨著石油價格不斷上漲，生態塑膠的競爭性越來越強。
目前國內沒有大的公司致力於真正的生態塑膠的套用，也沒有強有力的機構和組織大力推動生態塑膠的發展和套用。國內已經進行和正在進行的生態材料研究，絕大部分都由政府以研究經費的方式投入，缺乏進一步開發的基金。很少有風險基金的介入。雖然有越來越多的國內企業意識到了生態塑膠的重要性，但由於研發力量和資源的限制，這些企業能夠進行的工作大都是重複文獻上或專利上的工作，很難產生有創新性的成果。在這一方面，產、學、研和官的結合尤為重要。國內外生態塑膠的發展經驗證明，套用推廣將是一個長期的工作。

前景

《中共中央關於制定國民經濟和社會發展第十一個五年規劃的建議》中指出，要“堅持節約發展、清潔發展、安全發展，實現可持續發展”。生態塑膠，尤其是對以植物為原料的生態塑膠的研究和開發將倍受關注。 以植物為原料的生態塑膠是一種以陽光和二氧化碳為能源和碳源的可再生資源，如澱粉和纖維素等，通過生物技術轉化為聚合物的高科技材料。以石油為原料的傳統塑膠經燃燒後，會釋放出大量的二氧化碳與有毒物質。但生態塑膠的原料是靠吸收現有大氣中二氧化碳而成長的植物，即使燃燒之後，大氣中二氧化碳的總量也不會產生變化。同時，生態塑膠能在自然界較快自行分解，即實現生物降解，不會對環境帶來污染。

生態塑膠袋

隨著經濟成長方式的轉變，發展循環經濟、保護生態環境已經成為中國的一項基本國策。生態塑膠在中國的開發與生產尚處於起始階段，但是，有關專家認為，這是一個“朝陽”產業，其前景非常廣闊。大力開發和套用生態塑膠，對形成可循環經濟、節約資源和保護環境必將起到積極的促進作用。可以看到，由於石油價格的上漲，大量有實力的企業的開始進入這個領域，使生態塑膠的大力發展成為可能。以可再生資源為基礎的生態塑膠在未來幾年將迎來曙光，是發展的大好時機。