盡管塑(su)料制品質量輕、強(qiang)度高、耐腐(fu)蝕(shi)、運輸(shu)方便(bian)，被評為 20 世紀最偉大的(de)(de)發(fa)明之一(yi)，但塑(su)料污染已成為影響人類生活(huo)環(huan)境的(de)(de)重要問(wen)題(ti)。塑(su)(su)(su)料(liao)產品由(you)于物理化學結構穩(wen)定，在(zai)自然(ran)環境中可能數十至(zhi)數百年都不會被分解 ；大部分塑(su)(su)(su)料(liao)作(zuo)為(wei)包裝材料(liao)在(zai)一次(ci)性使用后即(ji)被丟棄；廢棄塑(su)(su)(su)料(liao)，特別是(shi)塑(su)(su)(su)料(liao)袋(dai)隨處可見，無論是(shi)北極還是(shi)南極，都發現了微塑(su)(su)(su)料(liao)。所以，塑(su)(su)(su)料(liao)袋(dai)被評為(wei) 20 世紀(ji)最糟糕(gao)的(de)發明。我國大(da)力(li)推廣采用(yong)生物塑(su)料(liao)(liao)(liao)來解(jie)決塑(su)料(liao)(liao)(liao)污染(ran)問(wen)題。中央全(quan)面深化改革委(wei)員會第十(shi)次(ci)會議(yi)審議(yi)通過 了《關于進一步加強塑(su)料(liao)(liao)(liao)污染(ran)治理(li)的(de)意見》。國家(jia)發改委(wei)、生態環境部聯合發文，明確要求“推廣使用(yong)可(ke)降(jiang)(jiang)解(jie)包裝膜(mo)，可(ke)降(jiang)(jiang)解(jie)購(gou)物袋(dai)，符合性(xing)能和食品(pin)安全(quan)要求的(de)秸稈(gan)覆(fu)膜(mo)餐盒(he)等(deng)生物基產(chan)品(pin)、可(ke)降(jiang)(jiang)解(jie)塑(su)料(liao)(liao)(liao)袋(dai)等(deng)替代(dai)產(chan)品(pin)”。這些替代(dai)產(chan)品(pin)即為生物塑(su)料(liao)(liao)(liao) (bioplastics)。本(ben)文(wen)圍繞生物塑(su)料的概念(nian)、幾種常用(yong)(yong)生物塑(su)料的特性及其在食品藥(yao)品包裝中(zhong)的應(ying)用(yong)(yong)進行(xing)概括性論述，并對其未來在藥(yao)品包裝方面的應(ying)用(yong)(yong)做(zuo)出展(zhan)望。 照歐洲生(sheng)物(wu)塑(su)(su)(su)料(liao)協會(hui)和(he)日本生(sheng)物(wu)塑(su)(su)(su)料(liao)協會(hui)的(de)定(ding)義，生(sheng)物(wu)塑(su)(su)(su)料(liao)是生(sheng)物(wu)基(ji)塑(su)(su)(su)料(liao) (bio-based plastics) 和(he)生(sheng)物(wu)降解塑(su)(su)(su)料(liao) (biodegradable plastics) 的(de)統稱(cheng)。生(sheng)物(wu)基(ji)塑(su)(su)(su)料(liao)是從原材料(liao)來源角度提(ti)出的(de)概念，而生(sheng)物(wu)降解塑(su)(su)(su)料(liao)主要是從塑(su)(su)(su)料(liao)廢棄后(hou)對(dui)環境的(de)消納性能角度提(ti)出的(de)概念。依據原材料的(de)(de)來源(yuan)和生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)可降解性能(neng)不(bu)(bu)同，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)塑料可分為(wei) 3 類(lei)。第(di)一類(lei)是全生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)質來源(yuan)及部(bu)(bu)分生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)質來源(yuan)的(de)(de)不(bu)(bu)可降解的(de)(de)塑料 (based on renewable raw materials)，如將玉(yu)米淀粉轉化(hua)為(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)乙(yi)(yi)(yi)醇，再(zai)進行加工所得的(de)(de)基(ji)于生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)乙(yi)(yi)(yi)醇的(de)(de)聚乙(yi)(yi)(yi)烯 (PE)、聚苯烯 (PP)，以及部(bu)(bu)分基(ji)于生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)乙(yi)(yi)(yi)醇的(de)(de)聚對苯二甲酸乙(yi)(yi)(yi)二醇酯 (PET) 等，都屬(shu)于生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)基(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)塑料 。第二類是生物(wu)質來(lai)源(yuan)且可生物(wu)降(jiang)解的塑(su)料(liao)(liao) (biodegradable and based on renewable materials)，如熱(re)塑(su)性(xing)淀(dian)粉 ( 來(lai)源(yuan)于(yu)淀(dian)粉，在助劑等作用(yong)下使其具有熱(re)塑(su)性(xing) )、聚乳酸 (PLA，由玉米淀(dian)粉降(jiang)解為(wei)乳酸，再經過聚合(he)而成(cheng) )、乙(yi)酸纖(xian)(xian)維(wei)素 ( 原料(liao)(liao)來(lai)源(yuan)于(yu)植(zhi)物(wu)纖(xian)(xian)維(wei)素，通過羥(qian)基(ji)(ji)乙(yi)酰化而制成(cheng) ) 等，既屬于(yu)生物(wu)基(ji)(ji)塑(su)料(liao)(liao)，又(you)屬于(yu)生物(wu)降(jiang)解塑(su)料(liao)(liao)。第三類(lei)來源(yuan)于石油基，但可生物降解(jie) (based on fossil resources and biodegradable)， 如聚丁(ding)二酸(suan)丁(ding)二醇酯 (PBS，由丁(ding)二酸(suan)和丁(ding)二醇聚合而成(cheng) )、聚己(ji)內酯 (PCL，由 6- 羥(qian)基己(ji)酸(suan)縮合而成(cheng) )， 屬于生物降解(jie)塑料。由此可見，生(sheng)(sheng)物基塑(su)料(liao)(liao)不(bu)(bu)一(yi)定能生(sheng)(sheng)物分解，而生(sheng)(sheng)物降(jiang)解塑(su)料(liao)(liao)也不(bu)(bu)一(yi)定是(shi)(shi)生(sheng)(sheng)物基塑(su)料(liao)(liao)；生(sheng)(sheng)物塑(su)料(liao)(liao)不(bu)(bu)只是(shi)(shi)一(yi)種單一(yi)的(de)材料(liao)(liao)，它們是(shi)(shi)由一(yi)系列具有不(bu)(bu)同性(xing)能和用(yong)途的(de)材料(liao)(liao)所組(zu)成的(de)。生物(wu)基塑料(liao)采用生物(wu)碳占總碳的百分(fen)比來評價其環保價值。傳統塑料(liao)使用石化原料(liao) ( 如(ru)石油、 煤等 )，而石化原料(liao)因年代久遠而不含(han)14C，所以可利用 14C 測(ce)定生物(wu)基塑料(liao)中生物(wu)碳的含(han)量。基于(yu)此(ci)，美國材料(liao)(liao)與試驗協會建立了 ASTM D6866 標(biao)(biao)準，該標(biao)(biao)準等同于(yu)歐洲 CEN/TS 16137 標(biao)(biao)準。通(tong)常由獨立的第三方認證(zheng)機構依據(ju)上述標(biao)(biao)準對(dui)由生物塑(su)料(liao)(liao)制成的包裝材料(liao)(liao)進行評(ping)估認證(zheng)，給予認證(zheng)標(biao)(biao)識，如圖 1 所示(shi)。這有利于(yu)引導公(gong)眾消費由生物基塑(su)料(liao)(liao)制成的產品。
生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)塑(su)料(liao)與石(shi)化(hua)塑(su)料(liao)的(de)(de)(de)主(zhu)要區別是組成不同， 一般(ban)石(shi)化(hua)塑(su)料(liao)僅含 C 和(he)(he) H，生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)塑(su)料(liao)含 C、H 和(he)(he) O。生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)塑(su)料(liao)的(de)(de)(de)廣泛使(shi)用(yong)(yong)主(zhu)要有利于(yu) ：①減少(shao)二氧化(hua)碳排放，防止溫室效應繼續惡化(hua) ；②減少(shao)白色污(wu)染， 減少(shao)垃圾填埋占用(yong)(yong)寶貴的(de)(de)(de)土地資源。65％以上的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)塑(su)料(liao)被用(yong)(yong)于(yu)包裝領域，還被用(yong)(yong)于(yu)餐飲、消費電子、汽車、農業(ye)或園(yuan)藝、玩具等產品的(de)(de)(de)制造方(fang)面。但目前生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)塑(su)料(liao)的(de)(de)(de)價格(ge)較高， 限制其大量使(shi)用(yong)(yong)。 2 常(chang)用生物塑料以及在包裝領域中的應用 商品(pin)化(hua)的生(sheng)物塑(su)料主要有淀粉基塑(su)料、PLA、 聚羥基脂肪酸酯(zhi)類(lei) (polyhydroxyalkanotes，PHA) 化(hua)合物、脂肪族二(er)元酸二(er)元醇共(gong)聚物、各種纖維素 類(lei)等。以下分別介紹其來源、特性以及在包裝領域的應用(yong)。 淀粉(fen)由于來源廣、可再生、成本低和可完全降解(jie)，已(yi)被廣泛用于制備淀粉(fen)基塑料(liao) ( 簡(jian)稱淀粉(fen)塑料(liao)，starch plastics)。我國國家標準 GB/T 21661—2008 中(zhong)指出 ：塑料(liao)中(zhong)淀粉(fen)含量在(zai) 15％以上即可稱為“淀粉(fen)塑料(liao)”。 淀粉(fen)(fen)塑料(liao)發展(zhan)至今(jin)經歷(li)了(le)填充型、共混型和全(quan)淀粉(fen)(fen)塑料(liao) 3 個階(jie)段(duan) ( 圖 3)，也稱 3 種類型，每一階(jie)段(duan)中淀粉(fen)(fen)含量均比上一階(jie)段(duan)顯著增加(jia)。
蘇州工業園區金雞湖大道88號人工智能產業園G2-1002
+86-0512-6721-8230
info@hongyacn.cn
3598417988