立项经费2198.2万元!“一次性塑料包装绿色替代与低成本制造技术”

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，其抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料是重要的有机合成高分子材料，应用非常广泛。但是废弃塑料带来的“白色污染”也越来越严重，如果我们能详细了解塑料的组成及分类，不仅能帮助我们科学地使用塑料制品，也有利于塑料的分类回收，并有效控制和减少“白色污染”。

近日，由长春应用化学研究所牵头承担的国家重点研发计划“循环经济关键技术与装备”重点专项“一次性塑料包装绿色替代与低成本制造技术”项目近日获得科技部资助。

生物可降解塑料包装代替传统一次性塑料包装是解决“白色污染”的重要途径之一，然而推广生物可降解塑料还面临资源环境影响不清、降解机理不明、制造成本偏高等难题。亟需建立一次性塑料包装绿色替代和低成本制造的新方法新技术，开展工程示范。

塑料可区分为热固性与热塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可以再重复生产。热可塑性其物理延伸率较大，一般在50%~500%。在不同延伸率下力不完全成线性变化。塑料不同性能决定了其在生活在工业中的用途，随着技术的进步，对塑料改性一直没有停止过研究。希望不远的将来，塑料通过改性后的可以有更广泛的应用，甚至可代替钢铁等材料并对环境不再污染。

生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。“纸”是一种典型的生物降解材料，而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此，生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。

生物降解塑料又称生物分解塑料，指在自然界如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳(CO₂ )或/和甲烷(CH₄)、水(H₂O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料

按原料成分来源分类，生物降解塑料可分为生物基生物降解塑料及石化基生物降解塑料两类。

生物基生物降解塑料主要可分为四类：第一类为天然材料直接加工得到的塑料;第二类为微生物发酵和化学合成共同参与得到的聚合物;第三类为由微生物直接合成的聚合物;第四类为以上这些材料共混加工得到的或这些材料和其他化学合成的生物降解塑料共混加工得到的生物降解塑料。

石化基生物降解塑料是指以化学合成的方法将石化产品单体聚合而得的塑料，如PBAT、聚丁 二酸丁二醇酯(PBS)、二氧化碳共聚物(PPC)等。

按生物降解过程分类，生物降解塑料可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种。破坏性生物降解塑料当前主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。

完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纤维素、甲壳质)或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料。

以淀粉等天然物质为基础的生物降解塑料目前主要包括以下几种产品：聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烃和聚氯乙烯)。

生物降解塑料主要的目标市场是塑料包装薄膜、农用薄膜、一次性塑料袋和一次性塑料餐具。相比传统塑料包装材料，新型降解材料成本稍高。但是随着环保意识的增强，人们愿意为保护环境而使用价格稍高的新型降解材料，环保意识的增强给生物降解新材料行业带来了巨大的发展机遇。随着中国经济的发展，成功举办奥运会、世博会等多项震惊世界的大型活动，各世界文化遗产及国 家 级风景名胜所在地保护的需要，塑料造成的环境污染问题愈发被重视，各级政府已将治理白色污染列为重点工作之一。