一、非石油基生物降解塑料在食品包装材料中的应用
1、非石油基生物降解塑料的发展状况
目前，包括食品包装在内的石油基塑料产量，全球为1.65亿吨/年，我国2010年产量达到5300万吨，居世界第二，已成为除能源和交通之外消耗原油最大的领域。采用非石油基生物降解塑料，不仅能减少大量的石油资源消耗和相应的塑料废弃物，而且适应了当前发展低碳经济的需要。欧洲生物塑料协会的统计表明：每使用1吨淀粉基塑料可减少CO2排放0.8～3.2吨。低碳经济的发展给非石油基生物降解塑料带来了新的发展机遇，德国赫尔姆特凯瑟咨询公司预计，全球生物塑料市场将以年均20～30％的速度增长，规模将从2006年的20.3万吨增长到2015年的54万吨，销售额从4亿英镑扩大到2015年的100亿英镑。
图表：生物降解塑料循环
图表来源：公开资料整理
包装是非石油基生物降解塑料的最大市场，2009年已占市场总容量的38%，其中食品包装材料又是生物降解塑料发展最快的应用市场。在全球开发的非石油基生物降解塑料中，淀粉基、PLA、PBS生物降解塑料是当前技术最成熟、市场消费量最多、产业化规模最大的三大主流产品。专家预测在今后5～10年内，我国将形成一个以淀粉基、PLA、PBS生物降解塑料为主的销售大市场，年产值将达数百亿元。
2、非石油基三大主流生物降解塑料在食品包装中的应用
（1）淀粉基（全淀粉型和共混型）生物降解塑料：分为全淀粉塑料和淀粉与可降解聚酯共混塑料2种。前者以淀粉为基本材料，经增塑剂塑化改性，提高其抗拉等机械性能；后者将淀粉与可降解聚酯如PCL、PVA、PHB等经改性、接枝反应后共混制备。目前美国、意大利、日本和我国均已采用挤出、注塑、吹塑、流延等工艺制备出全淀粉型的生物降解塑料，广泛应用于食品包装薄膜、一次性餐饮包装、垃圾袋等，成为当前生物降解塑料的发展重点。北京2008年奥运会采用澳大利亚生产的淀粉/聚乙烯醇共混型可堆肥生物降解塑料袋、作为奥运村食品和生活的垃圾袋，取得了很好的保洁效果。
意大利生产的Mater-Bi塑料、美国的Novon系列产品和德国的Bioplast塑料，是国际上最受瞩目的3种淀粉基生物降解塑料。我国淀粉基生物降解塑料的总产量占到我国生物降解塑料产量的60%以上，并出口日本、韩国、马来西亚、澳大利亚、美国和欧盟等地。
（2）聚乳酸生物降解塑料：聚乳酸经聚合后质地较脆硬，需经进一步的化学或物理改性，改性后的力学性能与聚丙烯相似、具有良好的抗拉强度、延展度、优良抑菌及抗霉特性，并具有与聚苯乙烯相似的光泽度、清晰度和加工性，从而成为一种真正达到生态和经济双重效益、发展速度最快的生物降解塑料，已被应用于食品包装、快餐饭盒和医用输液用具、药物缓释包装剂等领域。
世界聚乳酸大型生产企业有近20家，主要集中在美国、德国、日本和中国。美国已建成年产14万吨，以玉米为原料的聚乳酸大型合成生产装置，成本可下降到具有包装实用价值。我国浙江海正生物材料有限公司也己建成5000吨/年商业化的聚乳酸生产线。
（3）聚丁二酸丁二醇酯生物降解塑料：PBS是通过脂肪族二元酸、二元醇化学聚合而制得。PBS力学性能优异，接近PP和ABS塑料；耐热性能好，热变形温度接近100℃，故可用于制备冷热饮的包装和餐盒；它在生产时还可共混碳酸钙或淀粉等填充物，使制品价格降低。由于PBS综合性能优良、性价比合理，故在食品包装、一次性餐具、药品包装瓶、生物医用高分子材料以及汽车零部件、室内装饰等领域均具有良好的应用前景。
全球产业化、市场化生产PBS的国家有日本和美国。我国安徽安庆和兴化工公司采用清华大学技术建成万吨级的PBS生产线，是目前世界上最大的生产装置。
二、非石油基生物降解塑料展望
参考观研天下发布《2018年中国生物降解塑料行业分析报告-市场深度分析与投资前景研究》
（1）应用高分子设计法进行生态设计，可获得在太空、国防、汽车等领域所需要的高性能聚合物材料；用它设计的食品包装生物降解塑料强调以非石油基的天生高分子材料为原料。非石油基的食品包装生物降解塑料适应了在全球资源、环境、人口三大危机要求实行以“节约资源、保护环境”为中心的可持续发展战略，因而在包装、医药、农用地膜等一些领域取代石油基塑料已成为发展的趋势。
低碳经济的兴起，碳排放交易取代石油期货交易，使生物降解塑料产业迎来新的发展契机。淀粉基、PLA、PBS生物降解塑料因其环保性、经济性及使用性的优势，必将成为最具有发展前景的生物材料，而食品包装领域仍将是生物降解塑料最大的应用市场。
（2）欧盟《用能产品生态设计框架指令》实施后，非石油基食品包装生物降解塑料也是食品包装材料生态化、更好保护生态环境的最佳选择。非石油基食品包装生物降解塑料要实施产业化和市场化，两大关键是“最佳的改性技术和降低成本”。
（3）非石油基食品包装生物降解塑料在进行分子设计时应强调“个性化”。这是由于食品种类繁多，有鲜切果蔬、畜禽类食品、调味料、快餐食品、坚果类食品、功能食品、药品等等，它们的成份、对食品质量保持和延长货架期的要求各不相同，因此非石油基生物降解和可食性的食品包装材料须针对它们的个性和要求，实行有针对性的专用化开发，即对不同类的食品确定包装膜不同的成膜组分和改性工艺，从而使包装和可食性薄膜获得满足各类食品的最佳性能和最低成本。
（4）非石油基生物降解塑料具有很好的市场潜力，但目前总的来看还处于应用的初期阶段，主要应用于包装材料、防震材料、地膜、儿童玩具、冷热饮包装、快餐盒和药物控制释放材料、骨固定材料、人体组织修复材料等；要使非石油基生物降解塑料获得大规模的推广应用，还必须将其推广到电子产品、汽车材料等领域，这就必须进一步提高其机械力学性能，尤其是要改善抗冲击性能。日本将生物塑料和普通塑料共混使用，如丰田汽车公司在塑料零部件中，30%使用生物降解塑料、70%为传统塑料，既提高了塑料部件的可降解程度，成本又增加不多，从而提高了市场接受度。
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