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，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19萬噸。廢棄塑料的“白色污染”問題日益嚴(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)世界性問題。西歐、美國、日本等發(fā)達(dá)國家都明令禁止使用一次性泡沫塑料包裝物。我國從今年6月1日起，也將在全國范圍內(nèi)停止生產(chǎn)超薄塑料購物袋，并取消對(duì)塑料購物袋的無償使用。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)合滿足要求，但造紙過程又帶來很大污染。

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PHA，采用微生物發(fā)酵技術(shù)，將玉米之類的農(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、日等國家已開發(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，聚乳酸可制成無毒并可進(jìn)行細(xì)胞附著生長的組織工程支架材料，其支架內(nèi)部可形成供細(xì)胞生長和運(yùn)輸營養(yǎng)的多孔結(jié)構(gòu)，還可為支持和指導(dǎo)細(xì)胞生長提供合適的機(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130萬噸，生產(chǎn)能力將達(dá)到100萬噸。除了美國、德國、意大利、加拿大、日本等國以外，我國也將是生產(chǎn)生物降解塑料的主要國家。