綠色生物塑料的分類

生物降解塑料是一種在特定時間范圍內通過細菌和其他微生物降解環境中的聚合物的。生物降解塑料又可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。

破壞性生物降解塑料當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、纖維素、甲殼質）或農副產品經微生物發酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。

以淀粉等天然物質為基礎的生物降解塑料目前主要包括以下幾種產品：聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烴和聚氯乙烯)。

根據Markets & Markets 咨詢公司發布的《2015-2020年全球生物降解塑料類型及應用的市場預測報告》，生物降解塑料市場從2015年到2020年，將以年均復合增長率10.8%的速度強勁增長，產值將從2015年的20億美元增加到2020年的34億美元。

報告表明，就數量而言，聚乳酸(PLA) 因其優越的力學性能和易加工的特點，成為生物可降解塑料市場的主力軍，占據45.1%的市場份額，并將在所有生物可降解塑料類型中以最快的速度繼續增長。但在市場價值方面，淀粉共混物因其較高的生產成本，略勝聚乳酸。

在應用方面，包裝無論其數量還是價值，將會是生物可降解塑料最大的市場應用。2015年，包裝占據了生物可降解塑料應用60.3%以上的市場份額。隨著人們環保意識的提高，生物降解塑料越來越多地用于生產購物袋、一次性餐具等一次性使用的包裝材料。

Ingeo:可媲美ABS的PLA 

美國Natureworks LLC公司一直以來致力于PLA生物降解塑料Ingeo的研發和創新。Ingeo的應用范圍，已經逐步從食品包裝、軟包裝、卡片擴展到耐用品。新近研發的Ingeo配方將“耐高溫”常規化，通過結晶達到所需功能性，而且新配方中的可再生碳含量將達到90%，其沖擊力和模量均得到了優化，這使它們更適合于注塑應用—特別是那些目前適用ABS有著耐高溫性能與高耐沖擊強度或高模量要求的產品。相對于ABS，其彎曲模量可提升達50%，讓產品輕薄化成為可能。此外，適用于耐用品的Ingeo也具有更好的耐化學性。

目前Ingeo主要的原材料主要從玉米淀粉中提取葡萄糖，為提高產品性能，降低生產成本，Natureworks將采用甘蔗作為原材料，計劃在東南亞甘蔗產量豐富的地區修建新工廠。未來3-5年，秸稈、木屑、柳枝稷或稻草中提出的木質纖維素也將是PLA的重要原料來源。Natureworks還和Calysta公司進行研發合作，通過發酵過程，將再生生物基甲烷轉化成乳酸，作為Ingeo的結構單體。這一技術繞過植物作為中介，直接提取大氣中的碳作為原材料。目前該技術仍處于實驗研究階段，預計將于2-3年后完成基本的研發工作，3-5年后進行中試生產。若能實現甲烷到乳酸的轉換，將為塑料行業帶來革命性的突破。從廢水處理、垃圾填埋場、農業廢料分解以及厭氧消化這些活動中產生的可再生來源甲烷將成為提取Ingeo結構單體的原材料來源，不僅可更好實現可持續發展，而且將使Ingeo更具有價格競爭優勢。

bioresin：全球首款生物可降解化妝品軟管

A.舒爾曼與Germaine de Capuccini、Petroplast和Ainia—Aimplas聯合體組成的企業聯盟成功研發出全球首款生物降解化妝品軟管。舒爾曼研發團隊開發出相應的完全可堆肥復合樹脂“bioresin”來取代傳統的石油基聚乙烯塑料化妝品包裝軟管。這種新環保材料通過反應擠出的天然填料增強聚合而成。采用傳統的擠出吹塑成型設備，即可將bioresin直接加工成軟管。

采用bioresin制成的可生物降解軟管與目前化妝品行業廣泛使用的普通聚乙烯擠管有著相似的性能，能夠滿足化妝品包裝的要求。唯一不同的是，采用bioresin制成的化妝品軟管，在消費者使用完管內的化妝品之后，軟管可作為有機廢物堆肥設施。而傳統的聚乙烯包裝材料具有耐微生物降解的特性，容易在環境中廣泛積累，bioresin軟管經過自然環境中的微生物降解后，可形成水、二氧化碳和生物量。因此，它代表著創新和改善的可持續管理方案，以避免出現與包裝材料和其他短生命塑料相關的廢物處理和污染問題，減少海洋污染。

膨潤土改性淀粉塑料：低成本生物可降解塑料

生物降解聚合物如聚乳酸、聚已內酯、聚丁二醇脂、聚羥基烷酸酯、丁酸醇酯、戊酸脂等造價非常高，大都在2.8-5萬元（人民幣）/噸。為尋求低成本的生物降解聚合物，中國濰坊華濰膨潤土集團有限公司研發出一種可以獨立使用的膨潤土改性淀粉的復合材料，此材料可以大比例添加到其他生物基材料中，最大限度降低成本而不影響其力學性能。同時，它還是當前發展最快的PLA樹脂，由于它是以淀粉發酵制備葡萄糖再聚合，因此大量消耗淀粉，最低1.7噸淀粉或更多的淀粉生產一噸PLA。BMSC的出現，可以大量節約資源。

據悉，新研制的膨潤土改性淀粉塑料，淀粉含量在80%以上，并加入其他塑化劑、改性劑等。其原理是使淀粉變構無序化，形成具有熱塑性能的膨潤土/淀粉。其淀粉分子構型發生改變，但其化學組成并沒有改變，其熔體在120℃-180℃加工工藝條件范圍內表現優異的化學與流變穩定性。本項目采用玉米淀粉、聚乙烯醇、膨潤土、助劑共混，突破了膨潤土改性淀粉復合材料(BMSC)塑化技術、工藝設計及設備制造技術等關鍵領域的核心技術，制成供注塑、吹塑用的顆粒母料。

Durabio：生物工程塑料首次應用于手機屏幕制造

智能手機的屏幕通常由玻璃制成，玻璃敏感性開裂問題一直困擾著手機廠家。手機廠家考慮采用聚碳酸酯或其他塑料取代玻璃屏幕，因為它們不僅耐用性超過玻璃，而且有助于減輕手機機身重量。然而，傳統塑料雖然具備優良光學性能，但卻更容易開裂，而其他耐沖擊塑料往往有較差的光學特性。因此，即使塑料性能有很大改善，絕大多數的智能手機廠商都依賴于玻璃用于生產手機屏幕。

日本三菱化學公司開發Durabio是一款植物硝酸異山梨酯制成的生物基工程塑料，與傳統工程塑料相比，具有更加優異的耐沖擊、耐熱和耐氣候性。

此外，它具有良好透明度和低光學畸變性。DurabioTM已應用于夏普智能手機Aquos Crystal2屏幕生產，這也是生物基工程塑料首次應用于智能手機屏幕。該智能手機屏幕還獲得2015年生物塑料大獎（Bioplastics Award 2015），評委一致認為這是生物工程塑料成功取代聚碳酸酯的技術應用實例，將開辟生物聚合物的巨大潛在應用。