这是一(yi)组与我们毫不(bu)相干，但却息息相关的图(tu)；是我们一(yi)手造成，却又避之不(bu)及的事(shi)实。

120 多年前，英国人亚历山大·帕(pa)克(ke)斯(si)将氯仿和蓖麻油混合反应(ying)时(shi)，他并没(mei)有想过(guo)，这(zhei)个(ge)黑漆漆但(dan)又(you)质量(liang)轻的(de)物质，开(kai)辟(pi)了一个(ge)时代。而纽(niu)约人约翰·韦斯(si)力·海厄特在试图制(zhi)造“人造象(xiang)牙”时，用(yong)樟脑合成了(le)赛璐璐，从此(ci)便(bian)开(kai)始了(le)塑(su)料一发不可收拾的(de)全领域应(ying)用(yong)。

百(bai)余年来，塑(su)料以其轻质、透光(guang)度、可塑(su)等特性，推动(dong)了这个时代的发展。论功行赏，塑(su)料排第(di)二，鲜有人(ren)敢(gan)排第一。但究竟是(shi)什么让它开(kai)始不(bu)断背上破坏环境的骂名呢？

这得从(cong)塑料整个家族说起。传统塑料的发展史(shi)，其(qi)实是一部和石油(you)化工(gong)并行的历史(shi)。伴(ban)随着以石油化工材料(liao)(liao)(liao)为原(yuan)料(liao)(liao)(liao)合(he)成塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)的(de)，还有以天然(ran)橡(xiang)胶(jiao)等(deng)(deng)为原(yuan)料(liao)(liao)(liao)制成的(de)生物基塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)。以聚苯乙烯、聚乙烯等(deng)(deng)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)为代表，它们(men)廉价、耐用，因此走进了(le)千家(jia)万户。中国(guo)农(nong)牧产(chan)业浩浩荡荡，塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)更(geng)是(shi)创造了(le)“地(di)膜(mo)”、“大(da)棚”等(deng)(deng)高产(chan)奇迹(ji)。起初，人(ren)们(men)沉浸在丰(feng)收的(de)喜悦里。后来(lai)，土(tu)地(di)干(gan)旱、大(da)风四起，这些无法被自然(ran)降(jiang)解消失的(de)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)薄(bo)膜(mo)随风起舞，“白色(se)污染”从此席卷全国(guo)。

但(dan)其实，并不是所有的(de)塑料(liao)都是不可降解的(de)——

1912 年，瑞士人布兰德伯格发明了由棉浆、木浆等天然纤维制(zhi)成的薄(bo)膜；

1926 年，法国人莫(mo)(mo)里斯(si)·勒(le)莫(mo)(mo)尼发现(xian)巨大芽孢杆(gan)菌（Bacillusmegaterium）天然可(ke)合(he)成聚(ju)羟基(ji)丁(ding)酸脂（PHB）；

1930 年(nian)，美国人亨利·福(fu)特利用大豆制成塑料，并(bing)用于汽车工业；

1947年，法(fa)国阿科玛公司(si)发明了聚(ju)酰胺（俗(su)称尼(ni)龙）；

……

相较于几百年(nian)都无法完全(quan)降解的传统塑料(liao)，这些被(bei)发明(ming)出来的新型(xing)塑料(liao)在自(zi)然环境(jing)的作用下，可以将降解周期缩短(duan)至6-12个(ge)月以内，且基本(ben)不(bu)会产生有害物质。

塑(su)(su)料(liao)的(de)降(jiang)解(jie)通(tong)常是在微生(sheng)物(wu)的(de)作(zuo)用下被分解(jie)为(wei)其它物(wu)质，这过程(cheng)也(ye)被称为(wei)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)。可生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)塑(su)(su)料(liao)的(de)出(chu)现(xian)无疑减(jian)少了(le)“白色污染”，降(jiang)低(di)了(le)对环境的(de)破坏，但可生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)塑(su)(su)料(liao)却有一个致命的(de)产业缺点：成本太(tai)高。

认(ren)识可生物降解(jie)塑(su)(su)料(liao)前，首先要(yao)了(le)解(jie)什么是生物塑(su)(su)料(liao)。生物塑(su)(su)料(liao)[1]是一个非常广(guang)泛的概念，其(qi)大致可分为生物基塑(su)(su)料(liao)、可生物降解(jie)塑(su)(su)料(liao)、可堆肥塑(su)(su)料(liao)三类(lei)：

虽(sui)(sui)然(ran)存在着不(bu)同的分类，但(dan)(dan)许(xu)多生物(wu)(wu)(wu)塑(su)料并不(bu)能(neng)完全被定义为哪(na)(na)一(yi)类，比如(ru)聚(ju)乳酸（PLA）是一(yi)种(zhong)生物(wu)(wu)(wu)基的可(ke)生物(wu)(wu)(wu)降解塑(su)料；聚(ju)对苯二甲酸-己二酸丁二酯(zhi)（PBAT）虽(sui)(sui)然(ran)是石化基塑(su)料，但(dan)(dan)其也可(ke)生物(wu)(wu)(wu)降解。因此，对塑(su)料的定义并不(bu)一(yi)定能(neng)细分到哪(na)(na)一(yi)种(zhong)类，但(dan)(dan)必须要知晓生(sheng)物(wu)塑料的核心(xin)是可生(sheng)物(wu)降解(jie)，它是解(jie)决传(chuan)统塑料难降解(jie)、易污染等(deng)问题(ti)的新型环保塑料。

一、聚乳酸（PLA）

图2  一种以秸秆为原料的PLA颗粒

（图源：网络）

PLA由(you)乳酸单体(ti)聚合而(er)成(cheng)，是一种生物基(ji)的可(ke)生物降(jiang)解塑料，原料可从(cong)玉米、木(mu)薯、秸(jie)秆等可再(zai)生(sheng)生(sheng)物体内提取，是可再(zai)生(sheng)的资源。PLA降解时也不(bu)会产生(sheng)有害(hai)物质，减少了环(huan)境(jing)污染。PLA在包装材(cai)料、生(sheng)物医学、纺织行业、农用地膜(mo)等行业具(ju)有广阔的应用前景(jing)。

二、聚丁二酸(suan)丁二醇酯（PBS）

图(tu)3  一种PBS颗粒

（图源：网络）

PBS通常是由(you)丁二酸和丁二醇经缩聚而成，属(shu)于(yu)脂肪族聚酯类(lei)（石化基）生物降解塑料，也有(you)研究(jiu)人员(yuan)发掘出(chu)(chu)了生物(wu)基PBS，但还未成(cheng)为主(zhu)流(liu)。PBS是(shi)非(fei)水溶性(xing)塑(su)料，其制品(pin)的物(wu)理力学性(xing)能和可加(jia)工性(xing)能都(dou)很(hen)优良，可进行挤出(chu)(chu)、注塑(su)和吹塑(su)，在(zai)包覆膜，包装(zhuang)薄膜和包装(zhuang)袋等方面有(you)很(hen)多应(ying)用。

三、聚对(dui)苯二甲酸-己二酸丁二酯（PBAT）

图4  一种PBAT颗粒

（图源：网络）

PBAT由己二(er)酸丁二(er)醇酯和对(dui)苯二(er)甲酸丁二(er)醇酯的(de)共聚而成，是一(yi)种石化基的(de)可生物降解塑料(liao)，也(ye)是可堆(dui)肥的(de)(de)一(yi)种绿色塑(su)料，具有较好(hao)的(de)(de)延展性(xing)、断裂伸长率、耐热性(xing)、冲(chong)击(ji)性(xing)能等特(te)性(xing)，是生物(wu)降(jiang)解塑(su)料研究中非常(chang)活跃和市场应用最好(hao)降(jiang)解材料之一(yi)。

四、聚己内酯（PCL）

图5  一(yi)种PCL颗粒(li)

（图源：网络(luo)）

PCL是通过(guo)ε-己内酯单体聚合而成的，是一种石化基的可生物降解塑料。PCL具有(you)易加工、生物相容性(xing)、形状(zhuang)温(wen)控记忆性(xing)等特(te)点(dian)，被广泛应用于药物载体、增塑(su)剂、纳米纤维纺丝、塑(su)形材(cai)料的生产与加工等领域。

图(tu)6  一种PHA颗粒

（图源：网络）

相较于其他塑料，可生(sheng)物降解塑料在工艺成本(ben)上确实有所(suo)提(ti)升，但这并(bing)不会增加终(zhong)端消费(fei)者的使(shi)用(yong)成本(ben)，也是未(wei)来消费(fei)升级的必然趋势。

意(yi)(yi)大利是(shi)(shi)欧(ou)洲第一(yi)个全面禁(jin)塑(su)(su)(su)的(de)(de)国家(jia)，早(zao)(zao)在(zai)(zai)2011年就已经全国施行传统(tong)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)禁(jin)令(ling)(ling)。在(zai)(zai)禁(jin)令(ling)(ling)实施后，意(yi)(yi)大利的(de)(de)各大商店只能向顾客(ke)提供可(ke)生物降(jiang)解塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)袋(dai)或可(ke)循环(huan)利用的(de)(de)布袋(dai)、纸袋(dai)。也(ye)正因如(ru)此，意(yi)(yi)大利拥有(you)世界领先的(de)(de)生物降(jiang)解塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)企(qi)业(ye)，其中(zhong)Novarnont公(gong)司[2]是(shi)(shi)世界上最早(zao)(zao)进(jin)行生物降(jiang)解塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)产业(ye)化的(de)(de)企(qi)业(ye)。Novarnont公(gong)司的(de)(de)拳头(tou)产品Mater-Bi是(shi)(shi)由(you)变性淀粉与改性聚(ju)乙烯(xi)醇共混构(gou)成的(de)(de)，极易降(jiang)解，是(shi)(shi)一(yi)种生物基的(de)(de)可(ke)生物降(jiang)解塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)，原料(liao)(liao)可(ke)从玉米、小麦、马铃薯(shu)等(deng)可(ke)再生生物体内提取，在(zai)(zai)包装、塑(su)(su)(su)形、纺织等(deng)领域中(zhong)具有(you)广(guang)阔的(de)(de)应用前景(jing)。

美国也是(shi)(shi)较早推(tui)行禁塑(su)(su)(su)令的国家，但它的禁塑(su)(su)(su)政策并没有全国性的，而是(shi)(shi)以(yi)(yi)各州(zhou)自主(zhu)规定为主(zhu)，先后(hou)已(yi)有加州(zhou)、缅因州(zhou)、纽约(yue)州(zhou)、新泽西州(zhou)等(deng)已(yi)经颁布或计(ji)划颁布禁塑(su)(su)(su)令。除了(le)禁塑(su)(su)(su)令以(yi)(yi)外，美国也在发展可(ke)降(jiang)解塑(su)(su)(su)料产(chan)业，虽稍晚于(yu)欧洲，但重点方(fang)向与欧洲有所区别，是(shi)(shi)以(yi)(yi)PLA塑(su)(su)(su)料为主(zhu)[3]。美国NatureWorks公(gong)司是(shi)(shi)世界领先的PLA供应商，其(qi)以(yi)(yi)可(ke)再生的植物(wu)资源(yuan)为原料，制(zhi)造了(le)可(ke)降(jiang)解的PLA塑(su)(su)(su)料，产(chan)品成本及功能(neng)皆可(ke)媲美石化产(chan)品的传统(tong)塑(su)(su)(su)料。

除了新型可降解塑(su)(su)料(liao)外，还有(you)部分不发达国家选择(ze)以纸质产品替代传统塑(su)(su)料(liao)，如卢旺达[3]发布禁塑(su)(su)令后，就以纸袋填补了禁用传统塑(su)(su)料(liao)袋造成的(de)空缺(que)。

伴随着全(quan)球禁(jin)塑的(de)(de)热潮，还有许多的(de)(de)国(guo)家也(ye)纷(fen)纷(fen)出台禁(jin)塑政策，如法(fa)国(guo)、西班牙均(jun)于2014年(nian)起全(quan)面禁(jin)售传(chuan)统(tong)塑料购(gou)物袋(dai)；2018年(nian)，印(yin)度、蒙(meng)古、智(zhi)利、新西兰、奥地利等地也(ye)纷(fen)纷(fen)出台了当地的(de)(de)禁(jin)塑令。

我国早在2008年就已经(jing)施行限(xian)(xian)塑(su)令(ling)，规定在全国范围内(nei)实行塑(su)料袋有偿使(shi)用制(zhi)(zhi)度，限(xian)(xian)制(zhi)(zhi)传(chuan)统塑(su)料的(de)使(shi)用。不可(ke)否认(ren)，限(xian)(xian)塑(su)令(ling)对我国传(chuan)统塑(su)料消(xiao)耗起到了(le)一定的(de)限(xian)(xian)制(zhi)(zhi)作(zuo)用，白(bai)色垃圾治理取(qu)得(de)一定成效。但由(you)于我国(guo)是(shi)发展(zhan)中国(guo)家(jia)，需要发展(zhan)经(jing)济增(zeng)强(qiang)国(guo)力，再加(jia)上人口众多使(shi)得限(xian)塑(su)令的(de)监(jian)管(guan)措施和配套(tao)措施不到位，导致了(le)限(xian)塑(su)令的(de)执(zhi)行情况并不乐观。

而后直至2015年，吉林省规定全省范围内禁止生产、销售不可降解塑料购物袋、塑料餐具等，是全国范围内首个施行“禁塑令”的省份。今年6月，国家发改委下发《关于开展塑料污染治理推进情况调研的函》，要求浙江、山东、河南、海南、重庆、青海发改委及行业协会针对塑料、化妆品制品生产企业，商场、超市、药店、书店等零售企业，集贸市场，餐饮行业及禁塑替代产品生产企业开展塑料污染调研。
 

从国家及各(ge)省份出台的(de)(de)政策、战略可以看出，我国对化学(xue)塑(su)料(liao)(liao)的(de)(de)危害越发重(zhong)视起(qi)来了(le)，在(zai)限制化学(xue)塑(su)料(liao)(liao)使用的(de)(de)同时(shi)，也在(zai)发掘一(yi)(yi)些(xie)新型的(de)(de)塑(su)料(liao)(liao)，说明化学(xue)塑(su)料(liao)(liao)在(zai)未(wei)来发展(zhan)中会被逐渐(jian)淘汰，取(qu)而代之(zhi)的(de)(de)将是一(yi)(yi)种(zhong)新型环保的(de)(de)塑(su)料(liao)(liao)产品(pin)。

结语

从传统塑(su)料发展(zhan)到如今的(de)(de)生(sheng)物(wu)塑(su)料，这一进(jin)程除了(le)强调绿色产品(pin)的(de)(de)理(li)念外，还体现了(le)生(sheng)物(wu)技(ji)术(shu)的(de)(de)重要性。在科(ke)学(xue)技(ji)术(shu)飞速发展(zhan)的(de)(de)时代，生(sheng)物(wu)技(ji)术(shu)已与人们的(de)(de)生(sheng)活(huo)紧密(mi)相连(lian)，对(dui)(dui)人们的(de)(de)生(sheng)活(huo)质量乃至社会发展(zhan)都有着(zhe)一定的(de)(de)影响(xiang)，如利用生(sheng)物(wu)技(ji)术(shu)对(dui)(dui)食品(pin)及(ji)其原料加工(gong)以获得更高品(pin)质的(de)(de)食品(pin)，在医(yi)学(xue)方面可(ke)将生(sheng)物(wu)技(ji)术(shu)融(rong)入生(sheng)命(ming)科(ke)学(xue)理(li)论与研(yan)究中,促进(jin)药物(wu)可(ke)持续利用，降低成(cheng)本等。

生物塑料的(de)出现也体现了生物技(ji)术对提高人们生活质(zhi)量、推动社会(hui)经济发展的(de)重(zhong)要性。因此，我们生(sheng)物行(xing)业人员更需要致力于生(sheng)物技术的(de)(de)研究，去(qu)发掘(jue)更多有价值(zhi)的(de)(de)产(chan)品，就像Novarnont公司(si)一样，它生(sheng)产(chan)生(sheng)物塑(su)料(liao)不仅(jin)解决了(le)部分传统塑(su)料(liao)行(xing)业存在的(de)(de)问(wen)题，提高了(le)人们的(de)(de)生(sheng)活质量，还(hai)对自身的(de)(de)发展起到了(le)推动(dong)的(de)(de)作用。

参考资料
[1]//www.ecorr.org/news/industry/2015-10-09/2456.html
[2]//www.iceu.tech/nd.jsp?id=15

[3]华西证券报告《中国最严禁塑令下，塑代材料迎来最佳红利期》

封面图(tu)源：Volodymyr Hryshchenko - unsplash

（文章内(nei)容源于相(xiang)关研究资料的整理，若有(you)不足之处(chu)，欢迎(ying)指正）