摘要：塑料是一种高分子化合物，具有较好的稳定性和抗变形能力，在生活中应用十分广泛。但废弃塑料的回收问题愈加严峻，在进行塑料分类处理时难度较大，若随意丢弃，会造成白色污染，且塑料本身难以分解。本文基于环境保护政策限塑令背景下，对新型可降解生物基塑料的分类进行详细阐述，分析其应用途径及现状，并对生物基可降解塑料使用过程中的缺陷及未来发展情况进行讨论。
关键词：生物基可降解塑料;生产改进工艺;应用现状及展望
一、研究背景及研究目的
塑料产品生产成本较低，具有良好的绝缘性，易塑造成任何形状，随着工业技术的发展，塑料产品的种类愈加丰富，如常见的包装材料，塑料袋、薄膜、保鲜膜等，在日常生活中，还被用来制作水杯、日用透明件、透明罐等，在工业生产中，塑料可被制作为地下管道材料、车罩灯、门窗、家用电器配件等。塑料的应用范围已涉及各个领域，如物品包装、工业、建筑、生活产品、交通运输、医药、农业等，低廉的生产成本使塑料的使用范围不断扩张。一方面，塑料产品的多样性使人们生活更加便捷，降低工业生产成本，使企业获得可观经济收益;另一方面，塑料具有難降解性，若埋在地下百年才可被降解，塑料产品的滥用、随意丢弃、集中处理不当都会致使白色污染，对土地资源、水资源等带来严重的污染和负面影响，塑料生产后无法得到有效处理，不符合闭环产品的发展条件。目前，全球塑料污染情况严峻，环境保护问题迫在眉睫，针对塑料污染问题，多数国家已提出限塑令政策，减少塑料产品的使用，合理丢弃，限制工业塑料的生产数量，可减缓塑料的严重影响。联合国在调查报告中显示，截止2019年，全球国家中有172个国家已执行严格限塑令，对塑料产品的生产和使用进行控制。除此之外，我国在2020年基于限塑令进行升级调整，在部分省市直接禁止塑料产品的生产、销售和使用，可看出中国政府对环境治理的决心。生物可降解塑料基于当前限塑令背景产生，使用生物质资源制作，即可分解的有机物质，如农业产品、植物等，生物可降解材料在自然环境中容易分解，对环境造成影响较小。
二、生物基可降解塑料概述
（一）生物基可降解塑料概念
生物塑料是一种使用可再生生物物质资源生产的塑料，如农业产品、植物、腐蚀动植物体、废弃回收垃圾等。生物塑料按照生产原料和产品使用途径可分为生物基塑料和生物降解塑料。
生物基塑料是以淀粉等天然物质为生产基础，在微生物的作用下制作而成，具有较好的分解性能和环保性。一般来说，生物基塑料可在微生物作用下被完全分解，即使被丢弃在潮湿的环境中，也可被分解为二氧化碳、水等对环境污染较小的产物。我国对于生物基降解塑料的研究进展较慢，国外已形成先进的生产标准和检测评定体系，我国生物基企业的生产发展受到一定限制，难以保障在当前未被市场完全接受的情况下立即获得可观利润，政府应大力推广生物基可降解塑料的生产和使用，不断投入资金研究最新技术和生产体系，助力于我国环保事业的发展。本文主要研究的生物基塑料为淀粉基塑料、聚乳酸塑料（PLA）、聚羟基烷酸酯（PHA）、聚丁二酸丁二酯（PBS）等。上述四种生物基可降解材料目前生产种类较多、应用途径广泛，本文对四种主流生物基可降解材料的合成方法、改进工艺、应用领域进行探讨研究。
（二）生物基可降解塑料的分类
淀粉基塑料是以淀粉为主要生产物质，改变传统淀粉物质的形态与性能，通过接枝来改变原有分子链上羟基的数量从而改变淀粉结构，与其他高分子化合物聚合，使用热塑性机器制作而成的热塑性淀粉。淀粉是自然界中含量较多、成本低廉、可再生的天然原材料，可被微生物完全降解，对环境具有保护作用，同时减少石油资源的使用，并降低二氧化碳排放量。但淀粉基塑料具有亲水性、耐敏性、硬脆性，生产出的塑料产品应用性能较差，因此，需通过改性提高淀粉基塑料的强度、抗水性能、耐热性能，可采取物理或化学方法进行改善。淀粉基塑料的生产种类较多，研究起始时间较早，拥有较广阔的市场发展前景，用来替代传统塑料制造材料，应用于日常生活、产品包装、机械制造、建筑等领域。
三、生物基可降解塑料生产应用现状
随着人们环保意识的提升，在当前环境不断恶化的严峻情形下，应严格执行限塑令政策，限制传统聚丙烯塑料的生产和使用，相对而言，生物可降解塑料将迎来广阔的市场发展空间，产生可观收益。近年来，全球生物可降解塑料的产量与使用率不断攀升，生产规模与市场销售渠道不断拓展，预计未来几年仍具有较高的发展潜力。虽然我国对生物可降解塑料的研究较为落后，但在2020年针对某些地区的严格禁塑令而言，环保课题与经济可持续发展是目前的重要方向，我国生物可降解塑料将迎来前所未有的商机。
（一）淀粉基塑料
淀粉基塑料的研究起始时间相对较早，拥有长远的研究历史，研究成果随科技进步而不断创新，目前，淀粉基塑料因制作成本低廉具有良好的市场竞争力，市场规模不断扩大，使用淀粉基塑料制作的塑料产品收益可观，在国内外成立多家企业，专门生产该种类型的可降解塑料，在食品包装、玩具包装等方面应用广泛。
（二）PLA可降解塑料
该种生物可降解塑料成品无公害、对环境破坏性较小、加工性能良好且材料强度较高，在工业生产中备受瞩目，自限塑令政策出台后，PLA可降解塑料的研究进展较快，且应用领域不断扩大，销售范围的扩张速度高于淀粉基塑料，适用于食品、药材的包装、服装纺织、管道、薄膜等行业。该种材料通过改性后，具有加工成型速度快的优点，但该可降解塑料的生产工艺还有待改进。预计未来，PLA可降解塑料的销售范围会进一步扩大，其应用领域仍有待开拓。
（三）PHAs可降解塑料
目前，该种可降解塑料的生产企业较少，且生产工艺复杂，技术要求较高，因此生产成本较高，未能得到广泛市场开拓。该种可降解塑料的生产产量远低于另外三种类型的塑料，且塑料成品中有较多仍处于研究试验阶段，生产技术、生产工艺的复杂，导致该种可降解材料的发展缓慢，成本高昂严重限制了生产PHAs企业的大规模生产和销售，市场接受程度较低。据资料统计，该种可降解塑料的成本价格约为PLA可降解塑料的3.5倍。