可降解塑料開發及廢棄塑料處理與利用
塑料網訊資源與環境是人類在21世紀實現可持續發展所面臨的重大問題生物技術將成為解決這一問題的關鍵技術之一在造成環境污染的諸多因素中塑料廢棄物造成的公害已引起了社會的廣泛關注21世紀初我國的塑料包裝材料用量很大年用量將達到5000萬噸如果其中有30%為一次性發泡塑料那么全國每年的廢棄塑料將有1500萬噸以上全國有5億畝土地可利用地膜目前僅有30%的土地利用了地膜再加上育苗缽和農副產品保鮮膜這些塑料廢棄物每年約有1000萬噸其它方面的廢塑料約有1000萬噸這樣每年全國廢塑料總量將達到3500萬噸其污染所造成的環境壓力不言而喻如果在這些廢棄塑料中有30%為可降解塑料那么我們的環境將會得到大大的改善據不完全統計我國僅有100多個生產降解塑料的廠家生產能力不到10萬噸遠遠趕不上市場的需求
目前世界上主要生產降解塑料的國家有美國日本德國意大利加拿大和以色列等國品種有光降解光-生物降解崩壞性生物降解完全生物降解等類型
生物降解塑料在可降解塑料中最具發展前途世界上的生物降解塑料主要是采用脂肪族聚酯或脂肪族聚酯混合淀粉制造的脂肪族聚酯主要包括以石油為原料合成的聚己（PCL）聚丁烯（PBS）及共聚體還有以可再生資源為原料生產的聚乳酸由微生物生產的聚羥基酪酸（PHB）等生物降解塑料被分解后成為水和二氧化碳因此不會對環境產生危害最近采用聚乳酸制造生物降解塑料的技術特別引人注目美國卡基爾道聚合物公司已開始建設生產聚乳酸的工廠到2001年底年產14萬噸的設備已投產日本三菱樹脂公司正在建設年產3500噸規?？山到獗∧ぶ圃煸O備到2002年擴大到年產1萬噸
為了改善脂肪族聚酯的物性各國正在用脂肪族聚酯與芳香族的對苯二甲酸或尼龍聚合物共聚的方式生產生物降解塑料不久高性能的可降解性塑料將會不斷地被開發出來作為環境保護技術之一使用酶催化劑代替重金屬化學催化劑合成高分子材料的工藝也將會面世除了脂肪族聚酯外多酚聚苯胺聚碳酸酯聚天冬氨酸等已相繼開發成功
從降解塑料應用領域分析北美1989年降解塑料總銷售量的88萬噸中其中用于包裝達76萬噸包括包裝袋類56萬噸其中垃圾袋47.5萬噸購物零售袋等8.5萬噸飲料罐提環10.5萬噸其它包裝9.5萬噸（其中有衛生用無紡布5.5萬噸農業用2.5萬噸）其它領域用4萬噸當時預測至2000年包裝用量達248萬噸無紡布為30萬噸農業用16萬噸其它26萬噸1989年-1994年包裝用年平均增長率為16.2%無紡布為21.4%農業用22.9%其它領域為20.1%1994年-2000年年平均增長率在包裝方面為7.5%無紡布方面為12.9%農業用14.8%其它領域17.3%
可降解塑料的分類及發展趨勢
可降解塑料一般分為四大類其研究與開發的主要趨勢是生物降解塑料和化學合成及共混塑料
可降解塑料的分類
降解塑料按引起降解的環境條件可分為光降解塑料生物降解塑料化學降解塑料與組合降解塑料等類型
光降解塑料指靠吸收太陽光引起光化學反應而分解的塑料光降解塑料是指一類在日光照射或暴露于其它強光源下時發生劣化分裂反應從而失去機械強度并進而分解的塑料材料只要在高分子材料中加入可促進光降解的結構或基團就可成為光降解塑料光降解塑料制備方法有兩種共聚法和添加劑法
共聚法是將適當的光敏感基團如羰基雙鏈等引入高分子結構的共聚單體中制成的塑料中如Dupont公司Brubaker等研制的乙烯一氧化碳共聚物加拿大Gullet研制的乙烯基酮基－乙烯聚合物通過調節一氧化碳和碳基濃度來控制聚合物的光解速度實質上這是乙烯共聚改性需要復雜的設備和較苛刻的技術條件國內短期實現這種工藝較為困難｜
添加劑法在高分子材料中添加光敏劑如二苯甲酮等化合物在有光條件下吸收紫外線后奪去聚合物中的氫而產生游離氫促使高分子材料發生氧化反應達到劣化目的
光降解塑料就是在其聚合物中引入弱鍵或發色團或者在普通塑料中添加光敏劑而得因此在光照射下發生光化學反應使塑料變脆破裂繼而成為越來越小的碎片
光敏劑在聚合物中發生光化學反應產生自由基實現可控光降解英國Ston大學G.Scott教授等開發的烷基硫代氨基甲酸鹽類光敏劑已實現工業化硬脂酸鹽和二茂鐵衍生物類也有應用國內目前也較多研究開發相對比較深入
光降解塑料的缺點是需要光照射當埋入土中或被植株遮蔽時即不能降解或降解速度太慢即使降解后的碎裂片也不能繼續粉化污染問題不能徹底解決
生物降解膜母粒最突出的特點是光和生物雙重降解性只是光降解的塑料要受到光照強度和光照時間的影響降解成碎片后不易被土壤中微生物分解生物降解塑料雖然理論上能被微生物完全分解成水和二氧化碳但實際上降解速度和降解程度要受到土壤中微生物種類含量溫度混度土壤酸堿度和肥力制約往往徹底降解難為了克服兩種降解材料的不足通過加入光降解劑和化學助降劑使之既能光降解又具生物協同降解的可控雙降解
生物降解塑料生物降解塑料指在土壤中能被微生物分解的塑料借助于細菌或其水解酵素能將材料分解為二氧化碳水蜂巢狀多孔材質和鹽類它們進一步經微生物作用后可徹底分解重新進入生物圈是當前各國研究與開發的熱點因此生物降解塑料一般指具有一定的機械強度并能在自然環境中全部或部分被（微生物如細菌霉菌和藻類）分解而不造成環境污染的新型塑料生物降解的機理主要由細菌或其水解酶將高分子量的聚合物分解成小分子量的碎片然后進一步被細菌分解為二氧化碳和水等物質生物降解塑料主要有四種類型
其一微生物發酵（合成）型利用微生物產生的酶將自然界中生物易于分解的聚合物（如聚酯類物質）解聚水解再分解吸收合成高分子化合物這些化合物含有微生物聚酯和微生物多糖等但這類微生物發酵合成的聚合物因成本太高而限制了它的進一步應用
一般來講用微生物發酵法制取的聚合物又稱為生物發酵性塑料具有代表性的產品有羥基丁酸酯和戊酸酯的共聚物（PHBV）英國ICI公司已有批量產品問世商品名為biopol有極好的生物降解性但生產工藝復雜成本過高在我國近期難于形成規模生產
微生物合成的聚合物一般稱為生物聚合物（Biopolymer）具有完全生物降解的特征生物體內合成的大分子物質均可稱為生物聚合物如蛋白質核酸淀粉等生物聚合物是指由微生物合成的聚酯它是不同于蛋白質核酸淀粉的一類新的天然高分子物質微生物合成的聚酯因既具有生物可降解性又具有通用高分子材料的可加工性而受到人們關注｜
由微生物合成的聚酯統稱為聚羥基鏈烷酸酯（Polyhydroxyalkanoate簡稱PHA）許多細菌都能在體內合成和積累PHA在細菌細胞缺乏營養物質時將水解PHA以攝取養料現已發現百余種細菌具有合成和積累PHA的功能并已從20多種細菌中克隆出了PHA合成酶的基因最近又發現合成與積累PHA的細菌可分為兩組一組以Alcaligeneseutrophus為代表主要合成C3-C5單體單元的短鏈PHA另一組以Pseudomonasoleovorans為代表可合成具有C6-C14的中等鏈長的PHA單元PHA實際上包括一系列的聚酯甲基側鏈羥基丁酸酯Poly-hydroxybutyrate簡稱PHB乙基側鏈聚羥基戊酸酯Poly-hydroxyvalerate簡稱PHV羥基丁酸一戊酸共聚酯Poly-hydroxybutyate-co--hydroxyvalerate簡稱PHBVPHA的生物合成見圖1
點擊此處查看全部新聞圖片
C3-C5這種短鏈單體結構特征有利于PHA在環境中的降解已證明PHA能被環境中廣泛存在的某些細菌所降解這些細菌可分泌出PHA的解聚酶或水解酶
PHA的生物合成是在限氧而碳充足的條件下進行的許多好氧或厭氧菌都可合成和積累亞微米大小由PHA組成的包含體其中最主要的成分是PHB成球形直徑約為0.5m合成的PHB分子量的大小取決于細菌的種類也與分離方法有關如用溶劑萃取或直接分離出天然的PHB顆粒則可獲得高分子量的PHB分子量可從10萬至上百萬甚至更高研究還表明在一個PHB顆粒中往往包含著幾千個PHB分子并發現在可合成PHB細菌的一個細胞內至少有18000個PHB聚合酶分子而且在PHB的積累過程中始終保持著這一數量由PHB的生物合成過程可知該過程涉及到3種酶酮硫解酶乙酰輔酶APHB合成酶這3種酶是使合成PHB得以實現的生物催化劑就是說在合成PHB細菌的染色體DNA上存在著對應于這3種酶的基因
美國M.M.Satowski等人用各種方法在研究PHA的形態與酶降解的關系時指出PHA的降解與其晶體結構有關而PHA的晶體結構又受到共混與熱處理的影響因而應定量確定PHA的晶體結構以控制降解速率
生物合成方法已被用于幾種生物降解聚酯的合成中這些聚酯實際上是聚-羥基烷酸酯它是在大的發酵反應器中由許多細菌在一定非平衡生長條件下積累當生長達到平衡時獲得的一種細胞間質在這些聚酯細菌的細胞內除發現已知的簡單聚酯外還發現了包含其它羥基酸單元的共聚酯如三羥基戊酸鹽四羥基丁酸鹽五羥基戊酸鹽這些聚酯作為可降解熱塑性材料備受商家青睞它們與其它聚合物的共混體系也已經存在了｜
其二合成高分子型合成高分子型降解塑料實際上就是化學合成生物降解塑料這主要包括脂肪族聚酯類（PCL）聚酰胺類多糖共聚物聚乳酸等現已開發出許多可生物降解的合成高分子材料有聚乳酸（PLA）聚乙烯醇（PVA）聚己內酯（PCL）等聚合物PLA由乳酸單體聚合而成乳酸由特殊菌種將淀粉轉化生成PLA價格昂貴現主要應用在醫藥上PLA的結構式如下
PLA
點擊此處查看全部新聞圖片
脂肪族聚酯（如聚已內酯PCL）具有較好的生物降解性與其它廣泛使用的塑料樹脂具有良好的相容性但耐熱性和物理強度差而芳香族聚酯如對苯二甲酸乙二醇酯的熔點高機械強度大但降解性很差以無水碳酸鋅為催化劑在氮氣流下混溶可合成共聚物通過高分子鏈間的酯交換所制取的這類共聚物既具有良好的生物降解性又具有較強的耐熱性和機械強度PCL的結構式如下
PCL
點擊此處查看全部新聞圖片
PVA具有良好的水溶性因而廣泛地用于纖維表面處理劑等工業產品上
合成高分子型降解材料中有一類是天然與合成高聚物的共混體系天然高聚物如淀粉纖維素與合成高聚物共混可改善后者的生物降解性共混物中當多糖的位置被生物降解時使得塑料帶孔易于進一步氧化降解
聚乙烯與淀粉的共混物已由加拿大的St.LawrenceStarch命名為商品名Ecostar為改善此共混體系中兩組分的相容性在淀粉表面進行甲硅烷基化使其憎水性與合成塑料相容關于PE／淀粉共混材料廣泛的生產降解研究表明只有淀粉能進行生物降解PE只是有限的氧化降解所以從生態角度來看許多淀粉復合材料是令人難以接受的
其三天然高分子型天然高分子材料及變性物有淀粉纖維素甲殼素普魯藍等但天然產物塑料由于存在著加工困難（一般多采用流延法成膜）膜有耐水性差強度不高膜質不穩定等缺點至今未達到實用化階段但近年來的研究與應用開發又有較大進展｜
減少高聚物對環境破壞的另一種方法依賴于本身可降解高聚物的使用然而大量存在的低成本多糖如淀粉纖維素目前為止還未成功地被轉化為廉價的熱塑性材料
天然與合成高聚物包括天然高聚物與其衍生物及它們的共混體系甲殼素又名殼聚糖是由N－2?；璂－葡胺糖通過－（1,4）甙鍵連接而成的大分子直接狀多糖廣泛分布于甲殼動物的外殼昆蟲的體表以及真菌細胞壁是自然界中生物量僅次于纖維素的多糖類甲殼素經濃堿液處理乙酰基可全部除去變成殼聚糖福州大學的陳禮蹺等通過實驗將殼聚糖粉碎以一定比例制成的醋酸水溶液聚乙烯醇水溶液（PVA）和第三組分甘油混合成粘稠液體在平板模具上流延經干燥去除溶劑及熱處理得到生物降解薄膜見圖2
圖2
點擊此處查看全部新聞圖片
這種薄膜經測試在土壤中3個-4個月發生崩解在大氣中約1年左右可老化發脆且共混薄膜的拉伸強度和伸長率均達到一般塑料薄膜的標準生物降解高聚物包括天然及合成聚合物如細菌聚酯脂族聚酯及水溶性聚合物等在發展生物降解高聚物的過程中關鍵的一步是對各種影響生物降解因素的評估諸如水溫度pH值氧等環境因素對微生物侵襲聚合物起很大作用同時聚合物的化學結構也影響生物降解速度及程度天然和合成聚合物結構不同故生物降解特性也不同在有些情況下聚合物的分子量相當重要如高分子量聚乙烯相當耐用而低分子量聚乙烯（N＜500）則易于降解相比芳香族聚合物而言脂肪族聚合物更易于受到微生物侵襲諸如－NH2－－COOH－OH這些官能團可改善聚合物的親水性使其在微生物的作用下易于降解
天然高分子型降解材料包括天然高聚物與天然高聚物的衍生物兩大類
一是天然高聚物淀粉膜易碎且吸濕量大使用淀粉及乙烯丙烯酸共聚物（EAA）的水分散相采用澆鑄擠出吹塑的加工方法獲得的產品含淀粉量高于50%具有良好的光學透明性水密性熱穩定性及生物降解性但該過程由于EAA的高成本且要除去大量的水分價格昂貴
高分子量的直鏈淀粉在高溫控制條件下加工可獲得生物降解熱塑性材料由于其脆性引入如甘油酯山梨糖醇等增塑劑這樣所得的材料可用于包裝也可制成一次性產品可取代目前廣泛應用的PS及PP｜
二是天然高聚物的衍生物取代度（DS）為1.7-3.0的纖維素酯或醚可從天然纖維素及回收紙中獲得這些材料具有可與PS媲美的機械性能此外加入合適的增塑劑可用生產通用熱塑性聚合物的加工方法來進行熔體加工對微生物進行纖維素降解起重要作用的纖維素酶并不水解DS大于1的衍生物然而已發現在含有復雜的微生物群的復合門窗材料中即便在未取代纖維素低的降解速度下DS小于或等于2.5的纖維素酯也可完全降解
其四摻合型摻合型制成的塑料也稱為生物崩解性塑料生物活性物質如纖維素淀粉等多糖與非降解性物質合成聚合物摻混而制成1973年格里芬首次獲得用改性淀粉填充塑料的專利開創了以淀粉為填料制造可降解塑料的研究領域淀粉可降解塑料是指在不具生物降解性的塑料中摻入一定量淀粉使其獲得降解性淀粉改善了通用的熱塑性塑料的降解性能淀粉的熱塑性差加熱淀粉會分解焦化另外淀粉具有結晶性極性很強分子內或分子間都存在氫鍵是高親水性物質而通用的合成樹脂極性很小為疏水性物質通常情況下二者很難共混
生物崩解性塑料在土壤生物的侵蝕下可崩解成小碎片繼而被微生物分解成土壤的一部分摻混法制備生物降解塑料工藝簡單其中以淀粉-聚乙烯的摻和合成研究最為成熟具有代表性的有St.Lawpacet公司的Ecostar母料ADM公司的Poly-green母料Ampacet公司的
Poly-Grade11母料等國內近幾年來北京江西山西天津等地都在進行這方面的研究基本路線是用淀粉與聚乙烯醇共混或將淀粉接枝乙烯基單體增加與聚乙烯等的相容性江西省科學院研究的淀粉與聚乙烯醇共混流延成膜已中試
化學降解塑料化學降解塑料是指通過空氣中的氧氣或者土壤中水分的作用而分解的塑料包括氧化降解塑料和水解降解塑料
通用的合成聚合物不易降解在一定程度上與它們的憎水性（即厭水性）有關目前已采用幾種方法如引入親水性基團來導致生物降解引入極性基團及合成結構上與天然聚合物相似的聚合物也被認為是一種可行的方法
親水性聚合物聚乙烯醇是可生物降解的水溶性高聚物然而其分解溫度低于熔點難于進行熔體加工通過聚乙烯醋酸酯水解獲得的聚乙烯醇可溶于熱水或冷水這依賴于殘余醋酸官能團的含量這樣制得的可熔體加工及生物降解的材料已經被廣泛應用于農用化學及醫用包裝袋｜
合成聚合物合成聚合物具有類似于天然高聚物的結構如聚胺酯聚酯和聚酐等有些由于微生物的侵襲而極易斷裂例如聚胺酯其結構類似于蛋白質中的肽它的生物降解性已有很好的報道并被公認目前由乙醇酸乳酸及己酸內酯聚合得到的脂族聚酯是重要的生物降解材料乳酸可由碳氫化合物在乳酸桿菌作用下發酵制得并由其環狀二聚體（交酯）聚合得到高分子材料聚乳酸（PLA）具有高強度可被加工為纖維薄膜柱狀體等制品但易水解為改善其機械性能將它與乙醇酸交酯或己酸內酯共聚所得共聚物可降解也可復合PLA與一些降解及不可降解高聚物共混體系研究曾被報道過
聚己酸內酯（PCL）可由己酸內酯聚合而得它類似于線型低密度聚乙烯手感柔滑可完全降解盡管PCL已商業化20多年但直到目前才作為可降解性塑料廣泛應用于地膜包裝箱及藥物運輸
PCL與PHB（聚羥基丁酸）尼龍6PETPO等的共混體系的性能正在研究之中它們改善了PCL的機械性能同時也改善了不能進行生物降解的第二組分的生物降解性近來Domb報道了可生物降解聚酐的合成其它可生物降解高聚物如PC聚原酸酯和多磷氮烯等也曾被報道過
組合降解塑料組合降解塑料指光解微生物物化等多因素的綜合降解
可降解塑料的發展趨勢
根據不同用途及環境條件進一步深化研究并通過分子設計研究改進配方開發準時可控性環境降解塑料已成為許多國家的重點攻關課題經綜合各種文獻資料進行歸納大體上可預測降解塑料今后的研究與開發趨向
積極研究開發高效價廉光敏劑等進一步提高可控性快速降解性和完全降解性
有利于一次性塑料廢棄物的處理同時保證獲得豐富的原料來源以天然高分子微生物合成高分子和具有生物降解性的合成高分子為原料開發完全生物降解塑料愈來愈受到重視
水解性塑料和可食性材料由于具有特殊的功能和用途而受到世界矚目從而成為環境適性材料的又一熱點
為加速降解塑料的發展各國正致力于加速研究和建立統一的降解塑料的定義降解機理評價方法和標準
探索及培育能降解普通塑料的菌株使目前廣泛使用的普通塑料用后具有易降解性以適應環保要求同時十分重視培育可生產聚酯的生物性植物等以降低生物降解塑料的成本有利于推廣應用
另外四川聯合大學黃旭東等對生物可降解塑料的研究在材料合成與加工兩個方面作了如下展望
其一材料合成采用微生物合成方法制取生物降解高聚物如建立一些新的模式與概念利用微生物的發酵獲得具有新結構的聚合物可回收農業原料發展高效的制備細菌聚合物的途徑使用酶催化聚合物合成新材料使用酶的立體選擇性單體在酶的作用下進行生物高聚物的合成和改性｜
采用有機合成方法制備生物降解高聚物如合成結構上類似于天然聚合物的高聚物建立聚合物結構形態生物降解性能之間的關系將內酯環氧化合物環狀碳酸鹽酐等進行開環聚合獲得新的生物降解高聚物對多糖進行改性獲得新的可降解加工材料
其二加工與共混開發新技術制得生物高聚物的衍生物采用反應性加工方法獲得多糖和可降解聚酯等新的生物降解材料發展共擠出技術擴大憎水性聚合物的應用確立共混組成使性能生物降解性及生產成本最優將可降解增塑劑與生物降解聚合物共混改善后者的加工性能獲得可降解共混材料將可降解增塑劑填料和多糖與可降解聚酯共混改善加工性能并降低成本研究共混比相容性形態等對生物降解共混物的動力學與物理化學性能的影響
可降解塑料的產業化發展方向
圍繞生物降解塑料重點開展以下方面的產業開發工作
可降解塑料的開發
已開發的易降解材料包括PCLPBSPLAPHBCPAE等聚己（PCL）這種塑料具有良好的生物分解性熔點是62℃分解它的微生物廣泛地分布在好氣或厭氣條件下作為可生物降解材料是把它與淀粉纖維素類的材料混合在一起或與乳酸聚合使用由于它的熔點低因此與其它脂肪族聚酯相比在高溫高濕條件下性能穩定
聚已烯琥珀酸（PBS）及其聚合體以PBS（熔點為114℃）為基礎材料制造各種高分子量聚酯的技術已經達到工業化生產水平應用它開發出來的產品有發泡材料用作家用電器和電子儀器等的包裝材料日本催化劑公司三菱瓦斯化學公司等已把碳酸鹽（酯）引入PBS成功開發出耐水可降解性塑料
聚乳酸（PLA）它熔點為175℃被加工成薄膜或纖維有比較好的耐水分解性在德國1998年用它生產出來的乳酸盒子已實現商品化這種物質還有促進植物生長的作用因此可望用它制作植物移植或植物栽培用容器等日本島津公司在1994年建成了生產聚乳酸的裝置并且在各個領域開辟用途通過壓軋它還可以被制成透明的機械性能良好的纖維薄膜容器和鏡片等
聚3羥基酪酸（PHB）及其聚合體許多國家目前都在研究開發用微生物生產熱可塑性高分子材料其中以聚3羥基酪酸的生產效率為最高不過它結晶性太強機械物性不好容易被熱分解難以進行加工把PHB與PCL混合在一起可改善其物性用微生物生產PHB和多羥基戊酸的聚合體技術已經出現英國從20世紀70年代就開始應用這種材料生產洗發液瓶子等
利用淀粉的塑料把脂肪族聚酯和淀粉混合在一起生產可降解性塑料的技術也已經研究成功淀粉作為生產可降解塑料直接或間接的原料是非常重要的除了玉米和紅薯外木薯西谷椰子芋頭等淀粉也可被利用在歐美國家糊化淀粉和脂肪族聚酯的混合體被廣泛用來生產垃圾袋等產品淀粉只要有水加熱后就會糊化具有可塑性不過它的缺點是沒有耐水性通過控制糊化淀粉和PCL的結構可以得到耐水性和機械物性均優良的混合體｜
脂肪族聚酯與聚酰胺的共聚體（CPAE）這種材料是為了改善脂肪族聚酯的物性而開發的在熔點和拉力強度等特性上有了改善是新一代可降解性塑料不過它的脂肪酶的分解性由于尼龍和聚酯成功開發CPAE使它與聚乙二醇聚合還能夠開發出具有生物分解性和光分解性的塑料
可降解塑料的產品類型
關于易降解材料目前已開發生產出多種產品
其一降解樹脂與母料包括全生物降解樹脂光-生物雙降解母料和復合降解母料等
其二降解塑料制品包括堆肥袋垃圾袋購物袋電子包裝袋地膜餐飲用具高爾夫球釘和發泡材料等
其三普通塑料制品包括購物袋垃圾袋和辦公用品等
可降解塑料的主要應用領域
可降解塑料在各國的應用領域有所區別現將國內外的主要應用領域略作介紹
國際上的應用概況
國際上光降解塑料的生產和應用已有10多年歷史
生物降解塑料尤以淀粉添加的生物降解塑料近年來發展極為迅速據Freedoia公司報告美國降解塑料制品的銷售量1987年為23萬噸1989年為83萬噸2000年達到300萬噸加拿大降解型塑料制品的銷售量1989年為5萬噸2000年達20萬噸另據美國StructureAnalysis&Surveys20世紀90年代初調查顯示在歐洲和日本降解塑料的發展更快當時預計1995年美國在世界降解塑料中的市場占有率從1990年的60%降至41%而歐洲將從38%升到53%日本從2%上升至6%
從降解塑料的種類分析在北美地區1989年降解塑料為16萬噸當時預測至2000年降解塑料總需求達320萬噸其中生物降解塑料為110萬噸光降解塑料為105萬噸光-生物降解塑料為90萬噸其它降解塑料為15萬噸1994年-2000年年平均增長率生物降解塑料為7.1%光降解塑料為9.6%光-生物降解塑料為11.2%其它降解塑料為5.3%據此預測光-生物降解塑料增長將是最快的
中國的應用領域
我國生物降解塑料主要應用在農業食品包裝降解發泡網和一次性快餐盒等方面
農業塑料薄膜農膜屬農業生產上三大支柱產品（化肥農藥農膜）原屬國家?？禺a品市場上一直較緊俏自1979年以來農膜覆蓋栽培技術在我國得到了大力推廣1980年農膜覆蓋面積僅為2.5萬畝到1992年達5000萬畝農膜的應用領域從最初的棉花蔬菜發展到經濟作物如花生瓜果甜菜甘蔗煙草水果和糧食作物水稻早稻小麥玉米等的栽培農用薄膜的推廣和普及取得了明顯的經濟效益據統計1982年-1987年農膜帶來的增產效益為71億元1978年-1989年地膜覆蓋栽培技術累計增產280億公斤糧食和經濟作物的增長從上述統計數字中可以看到推廣應用農膜帶來的非常顯著的經濟效益
目前我國農膜產量約65萬噸我國雖然已成為世界農膜覆蓋面積最大的國家但是目前農膜栽培面積只占現有耕地的25%左右我國曾計劃在2000年農膜覆蓋面積達1.5億畝之巨需農膜150萬噸以上市場容量非常巨大｜
食品與醫用等薄膜它包括食品包裝膜一次性生活用膜一次性醫用薄膜工業產品包裝膜等
1993年需求量為140萬噸每年呈15%遞增用量大戶為超市及大百貨商場由于這些膜的廣泛使用尤其在大中城市已造成對環境的嚴重污染因此降解膜的推廣和應用必將受到政府和社會的重視其市場廣闊意義深遠
降解發泡網作為一種新產品國內無廠家生產其市場前景非?？捎^我國盛產各種水果幾千萬噸加上各種玻璃酒陶瓷等的包裝其市場容量非常巨大因此此類產品市場前景極其廣闊據預測國內年需求量約5萬噸
一次性泡沫塑料餐具據統計我國1995年快餐盒需求量達25億只僅鐵路系統就達10億只生產方便面需2億只年產值達12億元1997年需求量達32億只其市場前景十分廣闊
總之降解塑料最突出的優點是可降解不污染環境它代替聚乙烯等塑料已是發展的必然趨勢塑料薄膜產品的升級換代也是勢在必行據預測目前這一市場規模達300億元且每年以30%-50%的速度增長
