生物降解大家经常听到，这个概念会受关注，我想是因为人们迫切希望找到一条解决塑料污染的路径，而生物降解似乎是一条大家都比较认同的路径。真正的生物降解材料必须是可堆肥的。那些在太阳光作用下，通过风吹日晒雨淋就能实现降解的，不是真正的生物降解材料。

但是，迭代到现在，到底什么才是生物降解材料，怎样才能让这个材料及其制成的产品能为解决塑料污染提供些帮助？今天就带大家来了解一下降解塑料。

从定义上讲，真正的降解材料必须是在堆肥条件下，通过微生物作用，180天内完全转化成二氧化碳和水的材料。这个180天是人为规定的，为什么要半年？因为它需要跟厨余一起处理。三百天五百天处理难度较大，所以人为做出这个规定。实际上根据材料厚度的不同，堆肥降解时间也会不一样。如果是塑料薄膜，三五十天就可以完全降解，如果做成比较厚的注塑产品，可能真的需要180天，甚至还不够。

可堆肥的生物降解材料分为两类，一类是生物基的可堆肥材料，另一类是石油基的可堆肥材料。生物基可堆肥材料又分为直接来自植物的材料，比如说来自于纸浆、聚乳酸（PLA）、脂肪族聚酯（PHA），以及天然物质与上述两类聚合物的共混物等。石油基的可堆肥材料，来源于石油，比如聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚乙二醇（PCL）等等。

可堆肥生物降解材料也存在缺陷，因为它对堆肥设施有依赖，最适宜的条件是60℃（40℃-80℃都可以），90%湿度的条件下才能迅速降解。但在自然环境下，尽管最终仍然能完全降解，但至少需要数年时间。

在低温、干旱或微生物不活跃的条件下，降解时间则需要更长。比如在北极，埋几十年甚至500年我估计都在，当然我没埋过，只是主观臆断的。

光降解和破坏性生物降解材料并不是我们所需求的，那哪种生物降解材料是比较成熟，更适合进入市场的呢？我给大家介绍一种运用比较广泛的生物基生物降解材料，叫做聚乳酸。

可堆肥生物降解材料的应用：

可堆肥塑料的使用使生物废弃物的单独回收变得更有价值，帮助转化更多有机废弃物，不被填埋。在欧洲一些国家，比如荷兰、德国这些堆肥设施比较完善的国家也已经立法，规定厨余垃圾必须进行堆肥处理。

据了解，在德国有400多个堆肥场，他们推行可堆肥塑料是完全可行的。

在中国，堆肥仍然处于萌芽，或者说还处于争论阶段。像北京一天有四万吨垃圾的大城市，堆肥场没几个。

所以，要让生物降解材料进行堆肥的大前提，首先是要解决厨余垃圾堆肥问题。简单来说，就是让可堆肥材料跟厨余垃圾一起进行堆肥处理，而不是单独为可堆肥材料设计一套系统。可堆肥只是为了解决厨余垃圾问题，比如说外卖餐盒，你吃外卖吃到一半，里面有剩菜剩饭，如果餐盒是可堆肥的，就可以将这些剩菜剩饭和餐盒一起扔到厨余垃圾处理装置里共同堆肥。

但这还很遥远。咱们中国，一定程度上来讲，食品安全问题尚且没解决，厨余垃圾处理还有很长的路要走。

聚乳酸的发展机遇及其特性：

聚乳酸是以乳酸为原料聚合得到的聚合物，乳酸的原料来自于玉米、木薯、蔗糖等农作物。聚乳酸产品废弃后在堆肥环境下可100%生物降解，实现源于自然、归于自然的生态碳循环，因此，是理想的绿色高分子材料。

橙色部分代表的是全球塑料用量——五亿吨，其中欧洲塑料用量大概一亿吨，但全球的生物塑料产量仅为图中右下角泛绿的那一点点。生物塑料还有30多个品种，聚乳酸只占全球生物塑料的5%，也就是聚乳酸全年全球产能20万吨。只是一个星星之火，要替代这个量达五亿吨的塑料遥遥无期。

但是有一项重要的政策改变了这个格局。2017年8月，国家颁布的《禁废令》，导致全球主要发达国家的废弃塑料短期无法处理。欧盟因此紧急颁布了塑料策略，宣布2022年之前禁止使用一次性非降解塑料制品。

全球颁布类似政策的国家还有67个，这为生物降解材料带来了巨大机遇。以我研究的聚乳酸行业为例，我们之前15年做得很辛苦，产能只有15000吨，而且年年产能有剩余。由于《禁废令》，生物材料产能及市场突然间爆发。

聚乳酸是相对比较成熟，应用比较广泛的全生物降解可堆肥塑料。这个材料除了生物降解特性之外，还有几个不同的特点。

其中一个重要的特性是，聚乳酸是食品接触安全性更高的材料。它的单体是乳酸，乳酸是一种食品添加剂，酸奶、化妆品或调味品里面都存在乳酸。它本身的安全性等级比用石油单体做出来的材料更安全。而且聚乳酸在六七十年代是医用材料，用于手术缝合线、固定骨棒等，后来因为工艺突破，成本降低，才进入民用的行列。

其次，聚乳酸是生物基的材料，它来源于植物。其中较常用原料是玉米、木薯和蔗糖。将玉米、木薯等农作物提成淀粉，通过发酵变成乳酸，再通过化学聚合成为聚乳酸，是一种生物基原料比较明确的材料。

再次，聚乳酸材料的低碳性。所谓低碳，指的是二氧化碳消耗量或者释放量相对较低的概念。比如某个材料，在它生产到消亡的整个生命周期，从单体、聚合、运输、储存到使用的整个过程中，吸收和排放二氧化碳总量合计起来，通过对比，如果它是塑料材料中二氧化碳排放总量相对较低的，我们称之为低碳材料。

以聚乳酸为例，从玉米或木薯种植开始，到葡糖糖提取、乳酸发酵、聚乳酸聚合、一直到聚乳酸产品加工的过程中，二氧化碳排放总量的数据是，一公斤的聚乳酸膜所释放的二氧化碳量大概是1.274公斤。做个对比，制作一公斤PET材料矿泉水瓶，要排放4公斤二氧化碳。制作一公斤PP材料洗发水瓶大概要排放2.5公斤。

最后就是聚乳酸材料的降解堆肥特性。在堆肥环境下，能够百分百降解生成二氧化碳和水，不污染环境。以江浙沪一带为例，一般两到五年可以降解，其他地方因气候等因素而各有不同。在实验室里，我们有一些比较明确的数据，比如0.3毫米厚的聚乳酸片，六周之后肉眼看不到。当然看不到不等于降解，六周是不能完全降解，需要时间。

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