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日本生物降解塑料技术进展
2000年15期 发行日期:2006-04-17
作者:林济
日本生物降解塑料技术进展  生物降解塑料是指利用生物物质生产制造的具有优良和特异性能的生物高分子材料。它可用石油衍生物及农作物衍生的各种天然物质为原料,应用生物化学法合成技术生产,也可使用植物淀粉、纤维素等生物高分子进行制造,这种材料在使用后能够自动分解为水和二氧化碳,或转化为有机肥料,因此被称为“清洁塑料”。  生物降解塑料的主要作用是在自然环境中使用的产品,如农林水产用资材、土木建设用资材、野外旅游制品等,用后通过环境微生物进行分解;另一类产品如食品包装容器、纸尿布等卫生用品,塑料袋杯等日用品,用后与生活垃圾一起,经过堆肥处理被分解。  目前,日本的生物降解塑料年产量约1000t,不少企业在进一步增强生产能力,预计两年后产量将增加到5000t。  在研究开发生物降解塑料生产技术方面,日本不断取得进展。据报道,日本理化研究所开发出生物聚酯制造技术。并于1993年从土壤中单独分离出一种特殊的微生物,使其以植物油作为碳源,合成另一种共聚合聚酯。这些生物聚酯的物质形态随着共聚合体构成比例的不同而不同,它们可以形成硬结晶性塑料或富于弹性的塑料等,这些塑料能够被加工成为坚韧的丝和透明柔软的薄膜。  此外,理化所还开发出以廉价糖为原料让微生物高效率地生产高性能共聚合聚酯的技术。  日本目前已经从各种环境中分离出50余种可分解高分子塑料的微生物,并从其中11种微生物中精制出聚酯加水分解酶。理化研究所用转基因技术把一种特殊聚合酶的基因植入一种产碱菌中,培育出转基因微生物,以棕榈油和橄榄油作为碳源提供给它,它就能够高效率地生产由3-羟基丁酸和3-羟基己酸聚合而成的生物聚酯。  在研究应用转基因技术方面,日本把聚合酶的基因植入植物中,从而让植物高效率地利用二氧化碳和水制造生物聚酯,这一研究已经获得进展。  在实现生物降解塑料的商品化方面日本也作了不少工作。1995年生物降解塑料研究会提出了实现生物降解塑料实用化的目标。迄今为止,三菱树脂、三井化学、昭和高分子、尤尼崎卡等企业相继开发成功以玉米淀粉为原料制取聚乳酸树脂的技术,并有部分生物降解塑料产品如绳子、食品容器等达到商品化水平。此外,用甘薯和椰壳等制造生物降解塑料在技术上也获得成功。  专家们认为,要使生物降解塑料成为广泛使用的材料,还需要解决低成本化、高性能、寿命可控化的问题。  在发展生物降解塑料技术方面日本是非常积极的,有专家指出,随着一系列技术难题的突破,21世纪日本的塑料工业有可能淘汰利用石油和煤炭等原料,过渡到应用生物化学技术生产塑料的“生物化学工业”时代。(林济)



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