【正文】 業(yè)處于試驗(yàn)生產(chǎn)階段，還沒(méi)有大規(guī)模的推出市場(chǎng)，因此如何克服這些技術(shù)難題，避免產(chǎn)品質(zhì)地脆，容易破損等問(wèn)題，使消費(fèi)者滿意，這是擺在市場(chǎng)和企業(yè)面前的一道難題，也是二氧化碳基降解塑料行業(yè)所面臨的一個(gè)尷尬境地。 1）產(chǎn)品定位，由于我國(guó)對(duì)二氧化碳基降解塑料行業(yè)的研究較晚，產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)計(jì)很多都還不成熟，人們的接受程度還處于初期階段，很多領(lǐng)域都還沒(méi)有完全鋪開(kāi)。它的核心其實(shí)就是品牌個(gè)性化的設(shè)計(jì)與塑造。如果在選擇過(guò)程中帶有盲目性,企業(yè)投資就可能出現(xiàn)失誤。主要體現(xiàn)在以下三個(gè)領(lǐng)域：自然環(huán)境中較難回收利用的領(lǐng)域，包括：農(nóng)用塑料制品，主要的產(chǎn)品為地膜、育苗容器和保鮮膜(片)；土木建筑用材料，主要產(chǎn)品為山間、海中土木工程維修用型材、保水資材；運(yùn)輸用緩沖包裝材料，主要產(chǎn)品為發(fā)泡片材，型材；野外文體用品，主要產(chǎn)品為高爾夫球座，海上和登山運(yùn)動(dòng)一次性用品。目前，世界上二氧化碳基塑料的規(guī)?；a(chǎn)線還未見(jiàn)報(bào)道，俄羅斯伏爾加格勒州立大學(xué)有30噸規(guī)模的試驗(yàn)生產(chǎn)線，韓國(guó)的浦項(xiàng)制鐵（POSCO）計(jì)劃從2002年開(kāi)始籌建年產(chǎn)3000噸生產(chǎn)線，但是否已經(jīng)建成還不確定。90年代中期研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)轉(zhuǎn)向塑料餐具、包裝袋、垃圾袋等，90年代后期，降解農(nóng)用塑料地膜已處于示范應(yīng)用階段，包裝材料及制品已處于市場(chǎng)推廣階段，在全國(guó)范圍內(nèi)已出現(xiàn)一批具有一定生產(chǎn)規(guī)模的生產(chǎn)廠家，如天津丹海，惠州環(huán)關(guān)，深圳綠維，上海三林，南京蘇石，新疆石河子塑料總廠等。醫(yī)用材料一次性醫(yī)療用具、人體適性醫(yī)用材料包裝藥品包裝、大容器輸液器材從上表可以看出，二氧化碳基降解塑料的運(yùn)用范圍十分廣泛，可以預(yù)見(jiàn)，在國(guó)家政策的支持下，人們的環(huán)保意識(shí)越發(fā)強(qiáng)烈下，二氧化碳降解塑料行業(yè)的發(fā)展?jié)摿⑹鞘志薮蟮?。下表是二氧化碳降解塑料的?yīng)用范圍。按照產(chǎn)品生命周期分析，生物塑料產(chǎn)品尚處于萌芽期和發(fā)展期，市場(chǎng)存在巨大增長(zhǎng)潛力，其市場(chǎng)需求將由幾大因素決定：國(guó)家政策，客戶(hù)需求，石油漲價(jià)等。巴斯夫發(fā)言人指出，生物塑料無(wú)論在零售還是樹(shù)脂方面（零售指的是生物塑料產(chǎn)品，樹(shù)脂指的是生物塑料原料）都已經(jīng)形成一個(gè)可觀的市場(chǎng)，這一市場(chǎng)將在未來(lái)幾年持續(xù)增長(zhǎng)。德國(guó)赫爾姆特凱瑟（Helmut Kaiser）咨詢(xún)公司預(yù)計(jì)，全球生物塑料市場(chǎng)將以年均20％～30％的速度增長(zhǎng)，銷(xiāo)售額從4億英鎊擴(kuò)大到2015年的100億英鎊。2005年我國(guó)的塑料包裝材料為800萬(wàn)噸，塑料包裝廢棄物達(dá)到200萬(wàn)噸。要推進(jìn)實(shí)用化進(jìn)程，成本有待于進(jìn)一步降低和更趨合理。具體到降解塑料行業(yè)來(lái)說(shuō)，除了以上的技術(shù)和實(shí)行貿(mào)易保護(hù)主義以外，還有一些國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)均存在的一般問(wèn)題： ⑴世界上尚沒(méi)有統(tǒng)一的定義，從而對(duì)降解塑料及它在環(huán)保中的作用缺乏正確統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和確切的評(píng)價(jià)，以致引起一些爭(zhēng)議。另國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO846－1996塑料在真菌和細(xì)菌作用下的行為測(cè)定──用直觀檢驗(yàn)法或用測(cè)量質(zhì)量或物性變化的評(píng)價(jià)方法也常用于定性判定降解塑料的生物降解能力。上述4個(gè)ISO生物降解試驗(yàn)方法，標(biāo)準(zhǔn)，包括需氧和厭氧兩種條件，需氧法又分測(cè)定氧氣消費(fèi)量和二氧化碳發(fā)生量?jī)深?lèi)，營(yíng)養(yǎng)源有活性污泥，土壤懸浮液，堆肥懸浮液等。此外研究會(huì)還參與了生物降解塑料國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO的研制任務(wù)。這些國(guó)外的研究開(kāi)發(fā)工作，為國(guó)內(nèi)的基降解塑料的發(fā)展和市場(chǎng)的宣傳起到了很好的借鑒作用。據(jù)最近ECN報(bào)導(dǎo)，當(dāng)前全世界完全生物降解塑料年產(chǎn)量約3萬(wàn)噸，到2001年美國(guó)、西歐、1996～2001年年均增長(zhǎng)率35%。 降解塑料的研究開(kāi)發(fā)始于70年代，國(guó)內(nèi)外在經(jīng)歷了80年代末、90年代初較大起伏、急燥發(fā)展、并帶來(lái)一定浮夸的商業(yè)行為宣傳后，目前對(duì)降解塑料的發(fā)展已比較理智冷靜了下來(lái)，正面對(duì)現(xiàn)實(shí)，從資源、技術(shù)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)等多方位綜合考慮，研制新技術(shù)、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、開(kāi)拓新市場(chǎng)。美國(guó)和德國(guó)的很多公司都在擴(kuò)大生產(chǎn)線，而且設(shè)置了綠色壁壘，對(duì)我國(guó)電器產(chǎn)品出口的不可降解防震泡沫材料征收環(huán)保稅。運(yùn)用該技術(shù)后，可將二氧化碳廢氣回收代替石油，直接生產(chǎn)全降解塑料制品。中國(guó)科學(xué)院也將“二氧化碳基塑料”和“聚乳酸”項(xiàng)目列為中科院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向性項(xiàng)目。 （2）國(guó)家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和改革計(jì)劃，國(guó)家發(fā)改委2005年12月7日發(fā)布“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄”，將“生物可降解塑料及其系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”列在第一類(lèi)（鼓勵(lì)類(lèi)）第六大項(xiàng)（輕工）第1條中，同時(shí)將“新型、生態(tài)型（易降解、易回收、可復(fù)用）包裝材料研發(fā)、生產(chǎn)”列為第4條，將“利用可再生資源的新型纖維（PLA、溶劑法纖維素纖維、動(dòng)植物蛋白纖維等）生產(chǎn)”列為第七大項(xiàng)（紡織）第3條。這種有機(jī)回收的方式將會(huì)明顯降低全球變暖、煙霧形成、生態(tài)危害以及礦物燃料對(duì)環(huán)境的影響，從而推動(dòng)基降解塑料行業(yè)的發(fā)展。（2）填料復(fù)合和混合方法的進(jìn)步，例如將大豆、淀粉等原材料經(jīng)過(guò)處理得到生物質(zhì)原料，再與石化產(chǎn)品進(jìn)行聚合，經(jīng)過(guò)一系列的物理化學(xué)的反應(yīng)，就可以得到市場(chǎng)所認(rèn)可和接受的質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的新型基降解塑料產(chǎn)品，目前這一技術(shù)正處于研究論證之中。該全降解塑料制品在機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、耐壓性能等方面都可媲美一般的塑料制品，不僅可用于低溫保鮮膜市場(chǎng)，還可開(kāi)發(fā)成一次性飯盒、發(fā)泡包裝材料、兒童玩具等。制備的聚氨酯泡沫塑料可完全生物降解，不留任何有害物質(zhì)。該產(chǎn)品性能優(yōu)異，不僅可以替代市場(chǎng)上的普通包裝材料和建筑用隔熱材料，而且可用作電器及環(huán)保要求高的包裝材料，對(duì)消除白色污染、突破家電出口面臨的綠色壁壘起到重要作用。為了有效、環(huán)保地利用二氧化碳，減少排放，中?；瘜W(xué)公司在建設(shè)年產(chǎn)3000噸二氧化碳可降解塑料項(xiàng)目的同時(shí)，投入人力和物力開(kāi)展二氧化碳可降解塑料的應(yīng)用與產(chǎn)品研發(fā)，并在2007年11月份與中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所聯(lián)合設(shè)立了“二氧化碳基塑料高阻隔膜研究與應(yīng)用”項(xiàng)目。經(jīng)中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院檢測(cè)，這種新產(chǎn)品的廢棄物一個(gè)月可降解33％，與植物纖維、稻草等天然產(chǎn)物相近，優(yōu)于所有大品種合成高分子材料。該公司年產(chǎn)2萬(wàn)噸二氧化碳樹(shù)脂的連續(xù)生產(chǎn)線已于2007年6月初正式投產(chǎn)，是目前世界上第一條萬(wàn)噸級(jí)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二氧化碳制備全生物降解塑料生產(chǎn)線。據(jù)介紹，該生產(chǎn)線每生產(chǎn)1噸降解塑料，～，不僅使二氧化碳變廢為寶，得到綜合利用，而且生產(chǎn)出的全生物降解塑料又可大大減少白色污染，形成科學(xué)合理的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。目前，建成的全生物降解二氧化碳共聚物示范生產(chǎn)線是全球投入運(yùn)行的規(guī)模最大的同類(lèi)生產(chǎn)線。（1）內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)公司，此公司是生物降解市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，在二氧化碳聚合物的規(guī)模和技術(shù)方面具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)和領(lǐng)先的地位，它在市場(chǎng)中起到保護(hù)市場(chǎng)份額，擴(kuò)大市場(chǎng)需求的任務(wù)?？蓺v經(jīng)多年市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)以后，生物降解塑料在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)卻是“叫好不叫座”。課題將主要研究二氧化碳基塑料的催化活性的保持、連續(xù)共聚合工藝、聚合物的后處理方法等工程化技術(shù)，解決二氧化碳共聚物工業(yè)化大規(guī)模合成所面臨的傳質(zhì)、傳熱的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。 我國(guó)是二氧化碳排放大國(guó)，但由于目前經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展依然十分依賴(lài)化石燃料，減少二氧化碳的排放是相對(duì)困難的。就單位產(chǎn)品投資額而言，二氧化碳降解塑料項(xiàng)目的投資額比煤制油還高，一個(gè)1萬(wàn)噸/年二氧化碳降解塑料項(xiàng)目，單從經(jīng)濟(jì)效益考慮，項(xiàng)目的投資風(fēng)險(xiǎn)是很大的。二氧化碳降解塑料居高不下的成本，～2倍。 由于這些項(xiàng)目規(guī)模小，項(xiàng)目所用催化劑要么是稀土系催化劑，要么是納米催化劑，目前只能小批量生產(chǎn)，產(chǎn)量低、價(jià)格貴。然而，截至2009年，由于種種原因，目前國(guó)內(nèi)二氧化碳降解塑料產(chǎn)業(yè)進(jìn)展遲緩,其產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用正遭遇三大難題。他們還與吉林金源北方科技發(fā)展有限公司聯(lián)手，開(kāi)發(fā)出二氧化碳共聚物醫(yī)用敷料，并獲得了世界上第一個(gè)二氧化碳共聚物醫(yī)用一次性可降解材料生產(chǎn)許可證。為加速推進(jìn)二氧化碳共聚物產(chǎn)業(yè)化，開(kāi)發(fā)出具有實(shí)用價(jià)值的二氧化碳共聚物產(chǎn)品，2004年10月，長(zhǎng)春應(yīng)化所承擔(dān)并實(shí)施了吉林省科技發(fā)展計(jì)劃重大項(xiàng)目——二氧化碳共聚物及其產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)4年的開(kāi)拓，該項(xiàng)目取得了3項(xiàng)世界第一：在國(guó)際上首次解決了二氧化碳共聚物的冷流難題；率先開(kāi)發(fā)出具有生物可降解性能的高阻隔薄膜材料；獲得全球首個(gè)二氧化碳共聚物醫(yī)用可降解材料生產(chǎn)許可證。目前，該項(xiàng)目已批量生產(chǎn)的二氧化碳基塑料母粒主要有二氧化碳/環(huán)氧丙烷共聚物、二氧化碳/環(huán)氧丙烷/環(huán)氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/環(huán)氧丙烷/環(huán)氧環(huán)己烷三元共聚物等3個(gè)品種，外觀均為淡黃色粒子或無(wú)色透明粒子，二氧化碳單元含量為31%～50%。該生產(chǎn)線生產(chǎn)的二氧化碳基全生物降解塑料，二氧化碳共聚物的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到10萬(wàn)左右，是此技術(shù)問(wèn)世前世界最高水平的兩倍多，可以替代傳統(tǒng)塑料材料，從而在性能上確保二氧化碳共聚物真正作為塑料的可規(guī)?；褂?。用此技術(shù)建立的年產(chǎn)3000噸全生物降解二氧化碳共聚物示范生產(chǎn)線，截至2008年已實(shí)現(xiàn)運(yùn)行4年多，共生產(chǎn)產(chǎn)品12000多噸，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到世界領(lǐng)先水平。據(jù)稱(chēng)其產(chǎn)品可望部分取代聚偏氟乙烯、聚氯乙烯等醫(yī)用和食品包裝材料，并可用于一次性食品和藥物包裝。該催化體系成本低、使用安全、制備簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。 作為節(jié)能環(huán)保型塑料原料，二氧化碳基聚合物具有良好的發(fā)展前景，而目前我國(guó)在二氧化碳基聚合物研發(fā)領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，也為其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了良機(jī)。 二氧化碳作為合成高分子材料的單體的研究工作受到了世界各國(guó)廣泛的重視。 德國(guó)和日本的化學(xué)家提出，用工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣二氧化碳做成塑料，可用來(lái)生產(chǎn)CD和DVD光碟等，以減緩全球變暖的趨勢(shì)。聚碳酸酯塑料是生產(chǎn)塑料瓶、DVD光碟和鏡片等塑料制品非常普遍的原料，每年全球的需求量達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸。在處理影響全球氣候變暖的溫室氣體二氧化碳問(wèn)題上，迄今研究的重點(diǎn)都放在將二氧化碳地下儲(chǔ)存上，德國(guó)研究人員提出不同的思路，即將二氧化碳轉(zhuǎn)化成塑料原料，用于生產(chǎn)飲料瓶、DVD光碟和其他有用的塑料制品。檸檬果皮中高達(dá)90~97%的油就含有R環(huán)氧檸檬烷（LO）的對(duì)映體。 美國(guó)Cornell大學(xué)研究人員首次發(fā)現(xiàn)一種方法，利用可再生資源和CO2可制取塑料。國(guó)外開(kāi)展該項(xiàng)工作的研究單位主要有：日本東京大學(xué)、波蘭理工大學(xué)、美國(guó)Pittsburgh大學(xué)和TexasAamp。 由二氧化碳制備完全降解塑料的研究始于1969年。目前，世界上二氧化碳基塑料的規(guī)模化生產(chǎn)線還未見(jiàn)報(bào)道，俄羅斯伏爾加格勒州立大學(xué)有30噸規(guī)模的試驗(yàn)生產(chǎn)線，韓國(guó)的浦項(xiàng)制鐵（POSCO）計(jì)劃從2002年開(kāi)始籌建年產(chǎn)3000噸生產(chǎn)線，但是否已經(jīng)建成還不確定。這些產(chǎn)品具有與普通塑料制品相似的使用性能，但降解性能較差，阻礙了降解塑料大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)。2)中國(guó)：我國(guó)降解塑料的研究和開(kāi)發(fā)，始于20世紀(jì)70年代后期，但到了80年代僅有少數(shù)科研單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究，90年代才掀起研究開(kāi)發(fā)熱潮。因此，二氧化碳基降解塑料的生產(chǎn)和應(yīng)用，無(wú)論從環(huán)境保護(hù)，或是從資源再生利用角度看，都具有重要的意義。 二氧化碳基降解塑料屬完全生物降解塑料類(lèi)，可在自然環(huán)境中完全降解，可用于一次性包裝材料、餐具、保鮮材料、一次性醫(yī)用材料、地膜等方面。 環(huán)境友好材料是指在原料采集、產(chǎn)品制造、使用或者再生循環(huán)利用以及廢料處理等環(huán)節(jié)中對(duì)環(huán)境負(fù)荷最小的材料，具有資源和能源消耗少、對(duì)生態(tài)和環(huán)境污染小、再生利用率高的特點(diǎn)。鑒于溫室氣體排放帶來(lái)的潛在威脅，全球多數(shù)國(guó)家已經(jīng)加入到了努力減少溫室氣體排放（特別是二氧化碳）的行列當(dāng)中，二氧化碳的回收利用成為當(dāng)下的熱點(diǎn)。二氧化碳基聚合物不但可以減少對(duì)石油的消耗，而且環(huán)境適應(yīng)性也很理想。它的發(fā)展，不但擴(kuò)大了塑料的功能，而且在一定程度上對(duì)日益枯竭的石油資源是一個(gè)補(bǔ)充。G公司、日本三菱化學(xué)公司分別建立了千噸級(jí)聚羥基烷酸酯的生產(chǎn)線，日本的昭和高分子公司建立了千噸級(jí)聚琥珀酸乙二醇酯的生產(chǎn)線，日本的島津制作所、三井化學(xué)公司也分別建立了萬(wàn)噸級(jí)聚乳酸的生產(chǎn)線，日本大賽珞公司建立了聚己內(nèi)酯的噸級(jí)生產(chǎn)線，德國(guó)BASF公司推出了Ecoflex脂肪族芳香族共聚酯，美國(guó)的伊斯曼化學(xué)公司推出了Eastar BIO脂肪族芳香族共聚酯，美國(guó)的杜邦公司也推出了萬(wàn)噸級(jí)BioMaterial的降解塑料。 近年來(lái)我國(guó)降解塑料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究取得了較大進(jìn)展，有關(guān)專(zhuān)家估計(jì)，除完全降解技術(shù)以外，國(guó)內(nèi)外在降解塑料技術(shù)方面相差不大，但目前我國(guó)降解塑料在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都存在一些問(wèn)題，其原因是生產(chǎn)企業(yè)推向市場(chǎng)的產(chǎn)品基本上是部分降解產(chǎn)品，如淀粉填充型生物降解、光/生物降解聚苯乙烯發(fā)泡餐盒，光/生物降解聚丙烯餐盒、聚乙烯包裝袋、垃圾袋等。日本三菱化學(xué)公司高桑恭平進(jìn)行了二氧化碳、環(huán)氧乙烷共聚合的研究，制成了熱穩(wěn)定性高、力學(xué)性能好又可生物降解的聚碳酸亞乙酯。 美國(guó)、韓國(guó)、日本、俄羅斯和我國(guó)臺(tái)灣的科學(xué)家在二氧化碳基聚合物領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研發(fā)工作。美國(guó)在此基礎(chǔ)上通過(guò)改進(jìn)催化劑，于1994年生產(chǎn)出二氧化碳可降解共聚物。到目前為止，只有美國(guó)、日本和韓國(guó)等生產(chǎn)二氧化碳降解塑料，美國(guó)年產(chǎn)量約為2萬(wàn)噸，日本、韓國(guó)也已形成年產(chǎn)上萬(wàn)噸規(guī)模。R環(huán)氧檸檬烷（LO）由自然界的環(huán)狀單萜烯、檸檬烯（1,8萜二烯）得到，它存在于300多種植物中。 德國(guó)亞琛工大研究人員于2008年4月上旬在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)上表示，德國(guó)正在研究將發(fā)電廠排放的大量二氧化碳轉(zhuǎn)化成有用的塑料原料。目前米勒領(lǐng)導(dǎo)的研究人員已在亞琛工大建立了一個(gè)催化劑研究中心，并和位于勒弗庫(kù)森的德國(guó)拜耳化學(xué)公司合作，共同研究如何從二氧化碳中生產(chǎn)廉價(jià)的聚碳酸酯塑料。米勒同時(shí)也表示，這項(xiàng)工藝的研究也并非很容易，因?yàn)槎趸际欠浅７€(wěn)定的化學(xué)分子，要使其發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化，本身就要消耗能源，另外還需要研究特殊的催化劑，估計(jì)至少還需要數(shù)年才能進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用。據(jù)悉，用新技術(shù)制造出的二氧化碳塑料比采用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的同類(lèi)產(chǎn)品更加廉價(jià)和環(huán)保。作為一類(lèi)新型的脂肪族聚碳酸酯，二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚物具有透明性、生物降解性和氧氣阻隔性能等特點(diǎn)，但是其性?xún)r(jià)比依然有待于大幅度改善，才能滿足實(shí)際應(yīng)用要求，今后仍需開(kāi)展更深入的工作，