人們提著精美的禮盒在春節(jié)期間走親訪友，各種氣派挺括的禮盒為各自的主人爭(zhēng)了不少面子，不過(guò)，那些漂亮的包裝最終將成為我們生活的這個(gè)星球的負(fù)擔(dān)，因?yàn)檫@些包裝的材料中大多都包含有難于降解的聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物。有數(shù)據(jù)顯示，上海市生活垃圾的7%為廢舊塑料包裝物，每年總量約為19萬(wàn)噸。廢棄塑料的“白色污染”問(wèn)題日益嚴(yán)重，已到了非解決不可的時(shí)候。

神奇塑料可完全降解

事實(shí)上，如何減輕“白色污染”早已是一個(gè)世界性問(wèn)題。西歐、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家都明令禁止使用一次性泡沫塑料包裝物。我國(guó)從今年6月1日起，也將在全國(guó)范圍內(nèi)停止生產(chǎn)超薄塑料購(gòu)物袋，并取消對(duì)塑料購(gòu)物袋的無(wú)償使用。歐共體在1991年還提出，到1997年全部停止使用非降解塑料包裝物。然而各國(guó)已經(jīng)采取的很多應(yīng)對(duì)措施都有一定缺陷，如要求在普通泡沫塑料中添加光降解成分，但光降解不易完全，會(huì)殘留小碎片；又如規(guī)定對(duì)廢棄泡沫塑料進(jìn)行回收，但是回收工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，回收率也難保證；再如采用紙制品能在部分場(chǎng)合滿(mǎn)足要求，但造紙過(guò)程又帶來(lái)很大污染。

現(xiàn)在，利用二氧化碳作為基本原料制造可徹底降解的樹(shù)脂材料和泡沫塑料逐漸成為一種方向，世界范圍內(nèi)形成了一股研究生物降解塑料的熱潮。

兩種方案漸趨成熟

目前，運(yùn)用生物化工技術(shù)，生產(chǎn)生物降解塑料的技術(shù)已經(jīng)趨向成熟，推出了多種可以完全生物降解的塑料產(chǎn)品，包括聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、全淀粉塑料和大豆蛋白塑料等。其中，聚乳酸與聚羥基脂肪酸酯是目前發(fā)展較快、應(yīng)用漸趨成熟的兩種方案。

聚羥基脂肪酸酯簡(jiǎn)稱(chēng)PHA，采用微生物發(fā)酵技術(shù)，將玉米之類(lèi)的農(nóng)產(chǎn)品原料轉(zhuǎn)化為生物可降解塑料。由于具有生物可降解性、生物相容性、壓電性等許多優(yōu)良性能，這種塑料在眾多領(lǐng)域如生物降解性包裝材料、組織工程材料以及電學(xué)材料等方面得到廣泛應(yīng)用。采用PHA加工而成的高分子塑料，能被數(shù)種水生細(xì)菌逐漸降解成二氧化碳、水等小分子物質(zhì)。

聚乳酸生產(chǎn)是以乳酸為原料。傳統(tǒng)的乳酸發(fā)酵大多用淀粉質(zhì)原料。目前美、法、日等國(guó)家已開(kāi)發(fā)利用玉米、甘蔗、甜菜、土豆等為原料發(fā)酵生產(chǎn)乳酸，進(jìn)而生產(chǎn)聚乳酸。聚乳酸有良好的防潮、耐油脂和密閉性，在常溫下性能穩(wěn)定，但在溫度高于55℃或富氧及微生物的作用下會(huì)自動(dòng)降解。使用后它能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水。實(shí)驗(yàn)顯示，聚乳酸制成的食品杯只需60天就可以完全降解。聚乳酸的機(jī)械性能和物理性能良好，適用于吹塑、吸塑等多種加工方法，可加工成薄膜、包裝袋、包裝盒、一次性快餐盒、飲料用瓶等。

市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊

除了作為包裝材料外，生物降解塑料由于具有良好的生物相容性和生物可降解性，在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用也非常廣泛。

PHA在外科領(lǐng)域的典型應(yīng)用是做生物材料，如手術(shù)試紙、繃帶及手術(shù)用手套的潤(rùn)滑粉；也可做與血液相容的膜制品；還可用作血管移植物或脈管替代物以及骨裂固定盤(pán)等；另外，還可作為新型醫(yī)學(xué)材料如骨板、骨釘以及制作三維支架應(yīng)用于組織工程。

聚乳酸在生物醫(yī)用材料中的應(yīng)用也非常廣泛，可用于醫(yī)用縫合線、藥物控釋載體、骨科內(nèi)固定材料和組織工程支架等。例如，聚乳酸可制成無(wú)毒并可進(jìn)行細(xì)胞附著生長(zhǎng)的組織工程支架材料，其支架內(nèi)部可形成供細(xì)胞生長(zhǎng)和運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)的多孔結(jié)構(gòu)，還可為支持和指導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)提供合適的機(jī)械強(qiáng)度和幾何形狀。

據(jù)預(yù)測(cè)，在2010年前，世界生物降解塑料的市場(chǎng)需求將每年增加30%，到2010年生物降解塑料的市場(chǎng)規(guī)模將增加到130萬(wàn)噸，生產(chǎn)能力將達(dá)到100萬(wàn)噸。除了美國(guó)、德國(guó)、意大利、加拿大、日本等國(guó)以外，我國(guó)也將是生產(chǎn)生物降解塑料的主要國(guó)家。